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Centri di ricerca, università e industria: quale innovazione nel settore energia - PMI
Festival Internazionale dell’Ambiente
Milano, 21 Ottobre 2011
Matteo Demofonti, Product Manager Convert Italia Spa
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Mercato delle fonti rinnovabili• Crescita a livello globale (capacità e
investimenti)• Focus mercato italiano
Caso studio: Il fotovoltaico in Italia• Crescita del mercato e numeri attuali• Analisi degli indicatori d’innovazione
tecnologica (brevetti, centri di ricerca)
La testimonianza di Convert Italia• Lo sviluppo tecnologico industriale: dal
brevetto al prodotto MX1
Il settore dell’energia ha bisogno di innovazione: nel nostro paese esistono delle eccellenze - PMI Italiana
Outlook
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Fonti rinnovabili a livello mondiale – Capacità produttiva
Le fonti rinnovabili nel 2010 hanno coperto il 16% dei consumi finali mondiali. L’andamento del 2011 ha un trend analogo di crescita che per la prima parte dell’anno ha fatto registrare un valore di quasi il 20%.
NAZIONI TOP FIVE – Capacità totale fine 2010
Capacità totale (escluso idro)
Capacità totale (incluso idro)
Eolica Biomassa Geotermia Solare FV Solare termico
1 USA Cina Cina USA USA Germania Cina
2 Cina USA USA Brasile Filippine Spagna Turchia
3 Germania Canada Germania Germania Indonesia Giappone Germania
4 Spagna Brasile Spagna Cina Messico Italia Giappone
5 India Germania/India
India Svezia Italia USA Grecia
Fonte: Renewable Energy Network (REN21)
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Fonti rinnovabili a livello mondiale – Investimenti
Nel 2010 gli investimenti mondiali nel settore delle rinnovabili sono stati pari a 211 miliardi di dollari (rispetto ai 160 miliardi dell’anno precedente). Per il Solare FV l’Italia sta installando nell’ anno 2011 il triplo della potenza realizzata sul territorio tedesco.
NAZIONI TOP FIVE – Incrementi annuali nel 2010
Investimenti in nuova capacità
Eolico Solare FV Solare termico
Produzione di etanolo
Produzione di biodiesel
1 Cina Cina Germania Cina USA Germania
2 Germania USA Italia Germania Brasile Brasile
3 USA Spagna Rep. Ceca Turchia Cina Argentina
4 Italia Germania Giappone India Canada Francia
5 Brasile India USA Australia Francia USA
Fonte: Renewable Energy Network (REN21)
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TIPOLOGIA FER 2008 2009 2010Capacità totale (escluso idro) GW 200 250 312
Capacità totale (incluso idro) GW 1150 1230 1320
Idroelettrico capacità installata GW 950 980 1010
Eolico capacità installata GW 121 159 198
Fotovoltaico capacità installata GW 16 23 40
Produzione di celle fotovoltaiche capacità GW 6.9 11 24
Solare termico installata GWth 130 160 185
Produzione di etanolo Billion liters 67 76 86
Produzione di Biodiesel Billion liters 12 17 19
Fonte: Renewable Energy Network (REN21)
Fonti rinnovabili a livello mondiale – Crescita nella capacità produttiva
La metà dell’intera potenza elettrica (circa 194 GW) installata nell’anno 2010 è da fonte rinnovabile, il trend si sta confermando nel 2011. Il settore fotovoltaico ha rappresentato il secondo mercato elettrico EU (primo il gas) grazie a 13,5 GW di nuova potenza (23% del totale), previsioni 2011 comprese tra il 17 e 24 GW.
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INDICATORI 2008 2009 2010Nuovi investimenti nelle FER (annuale) Miliardi USD 130 160 211
Nazioni con politiche energetiche/target # 79 89 98
Stati/Nazioni con sistema feed-in (2009-2010) # 71 82 87
Stati/Nazioni con politiche per incremento RPS/quota # 60 61 63
Stati/Nazioni con incentivazione per biofuel # 55 57 60
Rispetto al 2004 la crescita negli investimenti è stata pari a 5 volte.
Fonte: Renewable Energy Network (REN21)
Fonti rinnovabili a livello mondiale – Crescita negli investimenti
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Tipologia di FER Produzione netta (%) Produzione (TWh)
Bioenergia 2,7 8,9
Geotermia 1,5 5,0
Eolica 2,7 9,0
Solare 0,6 1,9
TOTALE (Escluso idro) 7,5 24,8Idroelettrico 15,3 51,1
Fonti rinnovabili – Focus Italia
Nel 2010 le rinnovabili sono cresciute del 14,2% in quanto a potenza installata e dell'11% (76,9 TWh) in quanto a produzione. I valori di produzione relativi all’anno 2010 confermano il predominante supporto dato dall’idroelettrico (15,3% - 51,1 TWh), ma la crescita del solare fv è stata la più decisa, registrando un incremento del +317%. Nell’anno 2011 il fv arriverà a coprire il 3% dei consumi nazionali, risultando un deciso contributo per il raggiungimento dell’obiettivo 2020 del PAN (26,4% del consumo lordo di energia elettrica). L’idroelettrico è cresciuto dal 2005 al 2010 di circa il 3% principalmente con lavori di revamping d’impianti esistenti, e con margini di sviluppo per il nuovo installato praticamente nulli; discorso analogo vale per la geotermia.
Fonte: GSE – Statistiche rinnovabili 2010
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Presentazione della tecnologia FV in Italia
1° impianto FV in Italia (1kW)
Nascita del Piano Nazionale di Sviluppo del FV in Italia
3,47 GW installati
11GW installati ad oggi
1961
1979
1993
20102011
Fotovoltaico in Italia – Tappe storiche della crescita
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Fotovoltaico in Italia – Impianti in esercizio incentivati in Conto Energia
Numero impianti
Potenzatotale
Potenza media
Anno
# MW kW #
Primo Conto Energia 5.734 163 28,5 2005 -2007
Secondo Conto Energia 200.693 6.568 32.8 2007 – 2010 (Salva Alcoa)
Terzo Conto Energia 38.122 1.592 41.8 2010 – 2011
Quarto Conto Energia 26.134 1.700 65 2011 - attuale
In Italia sono in esercizio ad oggi circa 286.000 impianti per una potenza complessiva 11.1 GW. La potenza complessiva entro la fine del 2011 raggiungerà con molta probabilità i 12 GW, per un numero d’impianti intorno ai 350.000.
Fonte: GSE – ATLASOLE
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Fotovoltaico in Italia – Brevetti depositati in Italia
Nell’ultimo decennio il numero di brevetti depositati in Italia, riguardanti il settore fotovoltaico, ha fatto registrare una forte crescita. Il principale punto di discontinuità nel trend si è avuto in contemporanea all’introduzione della politica d’incentivazione in Conto Energia (2006).
Dei 32 brevetti depositati in Italia, a partire dal 1980, 26 appartengono a società italiane. Il primo brevetto fv di società italiana 1997.
Tra i 26 brevetti di proprietà di società italiane:
1 Università di Bologna “Alma mater studiorum”
2 Enea
16 società private peranti nel settore fv (o affini)
7 persone fisiche1986 1991 1996 2001 2006 20112
7
12
17
22
27
32
anno
num
ero
di b
reve
tti
Fonte: MSE – Ufficio italiano brevetti e marchi
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Fotovoltaico in Italia – Brevetti europei depositati da società italiane (1984 – 2010)
Fonte: EPO – Espace net
I brevetti europei depositati da società italiane sono in totale 87.
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Fotovoltaico in Italia – Brevetti europei depositati da società italiane (1984 – 2010)
Fonte: EPO – Espace net
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Fotovoltaico in Italia – Brevetti europei focus principali mercati
Francia Germania Italia Spagna0
50
100
150
200
250
Num
ero
brev
etti
I brevetti europei presentati da società italiane, tedesche, francesi e spagnole sono 450:
- Germania 225- Francia 105- Italia 87- Spagna 33
Fonte: EPO – Espace net
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Fotovoltaico in Italia – Principali strutture pubbliche di ricerca nel settore fv
Fonte: ENEA – Quaderno fotovoltaico 2011
Istituti impegnati nella ricerca sul fotovoltaico
Università
Università CamerinoUniversità La SapienzaUniversità Tor VergataUniversità Napoli 1Università SalernoUniversità Palermo
Università BicoccaUniversità Ferrara Politecnico MilanoPolitecnico TorinoUniversità BolognaUniversità Firenze
Centri di ricerca
ENEACNRRSE
CCR IES IspraSTMicroelectronics
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Fotovoltaico in Italia – Programmi di ricerca pubblica in corso
Fonte: ENEA – Quaderno fotovoltaico 2011
55%
13%
16%
6%10% materiali
componenti
sistemi
modellistica
normativa e certificazioni
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Convert Italia S.p.A. - L’ identità di una PMI
Convert Italia S.p.A. nasce nel 1981 come società d’impiantistica, il cui impegno professionale è principalmente concentrato nel mercato dell’impiantistica elettrica.
Un Gruppo Industriale forte dell’esperienza acquisita in 30 anni di presenza nel settore di quello che da sempre è il proprio core business: l’ ENERGIA, declinato nelle tre principali aree d’attività.
Energie rinnovabili: dalla progettazione alla realizzazione si occupa di impianti per la produzione di energia tramite fonti rinnovabili come il solare fotovoltaico per rispondere alle esigenze di grandi e piccole realtà industriali.
Efficienza energetica: realizza e gestisce progetti e impianti per l'efficientamento energetico, operando in qualità di ESCO per un servizio completo e garantendo risultati senza oneri per il cliente.
Produzione industriale: realizza e implementa gruppi di continuità, stazioni di energia e inseguitori monoassiali sia come singoli prodotti sia come elementi per sistemi integrati.
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Convert Italia S.p.A. – La crescita grazie all’innovazione nello sviluppo tecnologico
1,7 2007 2,32008 2,82009 12010 22011
2007
+1,4%
2008
+30,4%
+34,7%2009
2010
+115%
+89,5%2011
Ricavi
Investimenti nella R&S (% sui ricavi)
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Convert Italia S.p.A. – I grandi impianti fotovoltaici
Convert Italia S.p.A. é oggi una società leader nella realizzazione con capitale proprio di grandi impianti fotovoltaici in qualità di EPC. Impianti di diverse taglie (>1 MW) realizzati con la propria tecnologia ad inseguimento, sono stati installati o sono in fase di costruzione e sviluppo nel Lazio, nelle Marche, in Toscana, Puglia e Sicilia per un totale di 30 MW.
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Convert Italia S.p.A. – Prodotti per il mercato fotovoltaicoLa nostra attività di R&S ci ha portato a brevettare e commercializzare nello specifico settore:
2007 inseguitore monoassiale tilt 0 MX1 PARK/LAND
2008 sistema ad inseguimento monoassiale a concentrazione MxAG - Ali di Gabbiano
2010 sistema di monitoraggio e controllo per impianti fotovoltaici PV SUPERVISORTM
2011 sistema solare fotovoltaico a concentrazione MX1 CPV
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Inseguitore MX1 - Impianti PV realizzati 2008 – 2011 Dal primo impianto ad oggi sono stati realizzati circa 18 impianti con tecnologia MX1 per una potenza complessiva di circa 20 MW.
CORI (LT) UGENTO (LE) GALATINA (LE)
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Inseguitore MX1 – Lo studio del Politecnico di Milano sull’impianto di Tuscania 2010
Il Dipartimento di Energia, sezione Elettrica, del Politecnico di Milano, ha reso noto lo studio di ricerca dal titolo " Calcolo del Performance Ratio e del fattore di trasposizione dell'impianto FV sito in Tuscania di proprietà della società Convert nel periodo 01/06/2009-31/05/2010", curato da Roberto Faranda, Moris Gualdoni, Sonia Leva.
Lo studio è frutto di un'analisi approfondita di due dei principali indicatori di performance degli impianti fotovoltaici. Le valutazioni relative all'impianto emerse dall'analisi sono decisamente positive: l'impianto viene definito "ottimo, sia dal punto di vista dei materiali utilizzati sia da quello della progettazione" e il sistema di inseguimento realizzato con l'inseguitore monoassiale MX1 e valutato come "estremamente efficace".
Nel 2011 è stato pubblicato l’articolo “Analysis of PV System with Single-Axis tracking energy produticon and performances”
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Inseguitore MX1 – Lo sviluppo del prodotto CPV 2011 L’integrazione di questo con moduli fotovoltaici a concentrazione ha come risultato il sistema MX1 CPV, frutto della collaborazione nella ricerca tecnologica tra Convert Italia S.p.A. e l’azienda statunitense Solaria Corp., produttrice di moduli cpv specificatamente pensati e realizzati per i sistemi ad inseguimento.
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“Oggi nel mondo globale, la sfida si chiama innovazione, ricerca, competitività.”Giorgio Napolitano
GRAZIE PER L’ATTENZIONE!