Sistemi fotovoltaici a concentrazione

Presentazione sul tema: "Sistemi fotovoltaici a concentrazione"— Transcript della presentazione:

1 Sistemi fotovoltaici a concentrazione
Mauro Zenobi

2 La tecnologia fotovoltaica a concentrazione 3Rays
Il progetto 3Rays La tecnologia fotovoltaica a concentrazione 3Rays

3 Integrazione con attività agricole
Nicchie di mercato Integrazione con attività agricole Pertinenze stradali Recupero di parchi pubblici, installazioni di design Rispetto del territorio e delle tradizioni

4 Compatibilità con il suolo
Qual è il vero significato di rinnovabile? La migliore alternativa ai combustibili fossili è quella che porta benefici, non problemi Il fotovoltaico tradizionale installato a terra «elimina» il terreno sottostante Il fotovoltaico a concentrazione, invece, consente un doppio utilizzo del suolo

5 Il mercato mondiale I sistemi fotovoltaici a concentrazione rendono al meglio nelle zone ad alta radiazione solare diretta. A differenza del fotovoltaico tradizionale, le alte temperature non compromettono i rendimenti dei sistemi.

6 Applicazioni in quota I livelli di radiazione diretta nelle zone montane (ad esempio in Valle D’Aosta) raggiungono livelli paragonabili a quelli riscontrati nell’Italia del Sud grazie alla rarefazione dell’aria. I sistemi fotovoltaici a concentrazione sono perfetti per le installazioni in quota grazie alla loro performance e al loro layout costruttivo.

7 PV CPV Un mercato in rapida ascesa 2012 - 2013
Lo studio The Economic Perspective: Is Concentrator PV Capable of Breaking the Economic Barrier. E.W. Merkle, R.Tölle and M. Sturm paragona la curva di apprendimento del settore CPV a quella del settore dell’industria del LED. Le potenzialità per il futuro sono enormi.

8 La più conveniente tra le fonti energetiche
Il costo del Kwh prodotto è più basso di quello delle fonti fossili. La grid parity è attesa per il 2014 nelle zone più favorevoli e per il 2015 in Italia GRID PARITY Fonte: elaborazione dati IEA

9 Basso impatto ambientale
Convertire l’energia con il sistema 3Rays ha un impatto ambientale 15 volte inferiore rispetto a quello prodotto della conversione energetica delle Rete Elettrica Nazionale Italiana.

10 Gli attori di mercato La filiera mondiale esiste ed è ben strutturata. Alcune tra le aziende migliori del mondo hanno riconvertito le loro attività in favore del fotovoltaico a concentrazione Source: Producing More Electricity from the Photons Harvested The Heart and Soul of Concentrator PV. CPV Consortium, 2010

11 Poche installazioni oggi, grandi spazi domani
Rispetto alle potenzialità del pianeta, le installazioni di fotovoltaico a concentrazione ad oggi sono pochissime. Il Sahara, i deserti Australiani, le Ande, sono solo alcune delle zone ad alta potenzialità e tuttora vergini per la tecnologia. Source: CPV Technology Market Status Update and Future Prospects. Asif Anwar, 2011

12 L’Italia crede nel futuro delle rinnovabili
Investire nelle rinnovabili è il modo più intelligente per uscire dalla crisi economica globale e per ridurre la dipendenza energetica nazionale dalle risorse fossili di paesi instabili. L’Italia mostra trend di crescita interessanti per le rinnovabili. Fonte: GSE

13 Installazioni fotovoltaiche cumulate in Europa () e nel Mondo ()
La crescita del mercato fotovoltaico Lo sviluppo del fotovoltaico in Italia e nel Mondo sta conoscendo trend di crescita molto rapidi, un vero e proprio boom. Italia Mondo Installazioni fotovoltaiche cumulate in Europa () e nel Mondo () Fonte: GSE Fonte: EPIA

14 Confronto tra tecnologie fotovoltaiche
CPV PV Costi 3 - 3,5 €/W 1,5 - 2 €/W Ritorno investimento c.a. 8 anni c.a. 7 anni Rendimento investimento c.a. il doppio di quello del PV in 20 anni - Incentivi Alti In rapida discesa Capacità produttiva annua (kWh) Fino al doppio di quella del PV Livello tecnologico Tecnologia nuova Tecnologia matura, prossima al declino Concorrenti Pochi players (5-6) Mercato affollato Geografia Adatto a zone ad alto irraggiamento (es: MENA) Non adatto a zone climatiche aride Impiego di silicio Minimo o nullo Alto

15 La tecnologia fotovoltaica a concentrazione 3Rays
I prodotti 3Rays La tecnologia fotovoltaica a concentrazione 3Rays

16 L’elettronica di potenza e di inseguimento
HCPV 3Rays: AREE DI SVILUPPO Il CONCENTRATORE Il ricevitore Il tracker L’elettronica di potenza e di inseguimento

17 LA TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA SOLARE IN ENERGIA ELETTRICA
HCPV 3rays: il concentratore e il ricevitore LA TRASFORMAZIONE DELL’ENERGIA SOLARE IN ENERGIA ELETTRICA SOLUZIONE A- SCOMPOSIZIONE SPETTRALE DELLA LUCE E TRE CELLE PV( brevetto internazionale) SOLUZIONE B- CELLA SINGOLA MULTIGIUNZIONE PATENT GRANTED

18 Il tracker

19 I concentratori come struttura portante
I concentratori sono parte integrante della struttura per garantire maggiore precisione. L’ispirazione deriva dal settore automobilistico: nelle prime auto da corsa il motore era inserito nel telaio, oggi il motore stesso costituisce parte del telaio MOTORE NEL TELAIO MOTORE È TELAIO

20 Strutture concentratore 3Rays
Tecnologie di derivazione aeronautica Per la progettazione delle strutture di supporto è stata impiegata una modalità costruttiva di derivazione aeronautica al fine di ottenere sistemi precisi, leggeri e resistenti nel tempo Settore aeronautico Strutture concentratore 3Rays

21 PATENT PENDING Completo recupero del suolo
Le strutture di sostegno possono essere ancorate a qualsiasi tipo di terreno per mezzo di viti di terra. In questo modo il suolo non risentirà dell’installazione dei sistemi e potrà essere agevolmente riportato alle sue condizioni originarie a fine vita dell’impianto. I sistemi 3Rays evitano la cementificazione di aree verdi e garantiscono il rispetto dell’ambiente. PATENT PENDING

22 Test effettuati sul campo
Risultati oltre le aspettative Test effettuati sul campo SISTEMA RENDIMENTO TEORICO VARIAZIONE ATTESO 1 CELLA 35 % - 20 % perdite ottiche 14 % variazione spettrale 24 % OTTENUTO 26 % 2 CELLE 33 % - 25 % perdite ottiche 26 % 3 CELLE - 27 % perdite ottiche 27 %

23 I prodotti PRODOTTO TIPO A-MJ
È un prodotto destinato alle utenze domestiche. Potenza : 2,250 kWp. Produttività annua : 4500 kWh/anno. Dimensione superficie captante: 9 mq. Fissaggio a terra: senza cemento con viti di terra brevettate. Peso: 1000 kg

24 I prodotti PRODOTTO B- MJ
Prodotto destinato agli operatori interessati alla realizzazione di impianti di elevata potenza. Potenza : 5,6 kWp. Produttività annua : kWh/anno. Dimensione superficie captante: 29 mq. Fissaggio a terra: senza cemento con viti di terra brevettate. Peso: 2500 kg

25 I punti di forza rispetto alla concorrenza
L’accettanza angolare Migliore del mercato (1.5°contro 0.75°dei competitors) Fissaggio al suolo senza cemento armato Predisposizione per aggiornamenti tecnologici per nuove celle Possibilità di separazione spettrale (dicroico e tricroico) Ispezionabilità visiva laterale per controllo stato dei ricevitori Nessuna registrazione per la focalizzazione al momento del montaggio sul campo Utilizzo di acciaio inox in lamiera sottile Valore residuo dei materiali al momento dello smaltimento (10% contro 6% competitors) Taglia di potenza nominale di 5600 Wp (in linea con valori tipici di mercato) Fattore di concentrazione pari a 400x soli che salirà a 800x Attuatori del moto con sistemi a tenuta IP 65 e motorizzazioni stepper Caratteristiche esclusive sistemi 3Rays

26 I anno: solo clienti direzionali
La strategia commerciale in Italia I anno: solo clienti direzionali II anno: clientela retail Accordo ad hoc con installatori e distributori

27 (Distretto tecnologico dell’Umbria)
Grant ottenuti Il progetto 3Rays ha ottenuto due importanti grant per un valore di circa 4 milioni di Euro che determineranno entrate per circa 1,3 milioni di Euro a fondo perduto. DTU (Distretto tecnologico dell’Umbria) Questo Grant, concluso nel 2011, ha riguardato le strutture meccaniche del sistema. Il team ha sviluppato un tracker solare ad alta precisione. Valore: ,00 EURO INDUSTRIA 2015 Questo Grant è ancora in corso e riguarda una filiera di oltre 60 imprese e università italiane coinvolte nello sviluppo del settore fotovoltaico a concentrazione. Il team 3Rays sta sviluppando un sistema a separazione spettrale. Valore: ,00 EURO

28 Urban design Caratteristiche innovative
I sistemi 3Rays possono essere disponibili per installazioni urbane integrando caratteristiche di illuminazione pubblica, panchine e un design accattivante. Queste caratteristiche, uniche nel settore del fotovoltaico a concentrazione, possono aprire delle ulteriori nicchie di mercato.

29 Grazie per l’attenzione
Mauro Zenobi