Gruppo Hera: attività nel settore delle energie
rinnovabili
1
Un approccio rinnovabile su tutte le filiere
Le caratteristiche di HERA
Rispetto per l’ambiente come elemento
fondamentale di rapporto con il proprio
territorio
L’approccio



Gestione contestuale delle filiere energia,
acqua e ambiente
(valore della visione di insieme)


Costituzione di un’apposita divisione organizzativa dedicata alle attività di
ricerca e sviluppo
Costituzione di una apposita società (Hera Energie Rinnovabili) a presidio
delle attività del Gruppo di sviluppo delle Energie Rinnovabili
Promozione diretta della ricerca e applicazione di soluzioni tecnologiche
all’avanguardia
Pragmatismo e certezza degli sviluppi industriali
Impegno allo sfruttamento delle opportunità di recupero e valorizzazione
energetica in tutti i business
Individuare opportunità
di sviluppo integrato
sull’intero ciclo dei
servizi vs. ricerca massa
critica
2
Principali impianti di produzione energia rinnovabile (potenza installata)
RUNNING
PV
HYDRO
GEOTERMICO
WTE
BIOMASSA,
BIOGAS,
BIODIGESTORI
TURBOESPANSORI
CHP
MW
 4 impianti integrati su tetto
 7 impianti a terra
 Piccoli impianti sulle sedi del gruppo
3,3 MW
5,2 MW
0,7 MW
 Impianto del Cavaticcio
1,8 MW
 Impianto di Ferrara
14 MW
 10 impianti per il trattamento urbano
dei rifiuti
150 MW




14 MW
2,0 MW
4,3 MW
13 MW
13 impianti a biogas
Biogas da trattamento dei rifiuti
4 digestori anaerobici
1 impianto a biomassa
 6 impianti sulle cabine primarie
9 MW
 Impianto di Imola (integrato con TLR)
 16 impianti di medie dimensioni
 17 impianti industriali “in service”
85 MW
30 MW
26 MW
~ 350 MW
3
Nel Piano Industriale 2015-2018 del
Gruppo Hera sono inclusi ulteriori sviluppi
di capacità installata, specialmente sugli
impianti CHP.
Il Gruppo Hera partecipa inoltre alla
costruzione del WTE di Firenze (rifiuti
urbani).
2014 Electric and Thermal Energy Production
En. elettrica
En. termica
prodotta (2014) prodotta (2014)
GWh
WTE (51% produzione dei WTE rinnovabile)
Biogas
Biogas da digestione
Biogas da trattamento rifiuti
PV
Biomass a
Hydro
Geotermica
SUBTOTAL “RINNOVABILI PURE”
CHP
CHP (service)
Turboespansori
SUBTOTAL “ALTA EFFICIENZA”
WTE (non-rinnovabile %)
Impianti termici
SUBTOTAL “TRADIZIONALI”
TOTALE
Tradizionali
Tradizionali
Alta efficienza
"Alta
Rinnovabili
efficienza"
407
59
71
24
7
12
81
2
5
7
108
78
604
257
249
145
10
145
141
404
286
391
57
344
391
1399
401
944
28%
43%
42
%
30
%
27
E.E.
E.E. prodotta
prodotta
E.T.
T.E. prodotta
prodotta
29%
%
4
• Nel 2014, il 43% circa della produzione di
energia elettrica è venuta dalle
rinnovabili (partecipazioni del gruppo in
impianti CCGT escluse). Questa
percentuale aumenta al 70% se si
considerano impianti di cogenerazione
ad alta efficienza.
• Anche l’energia termica è principalmente
prodotta (~60%) attraverso sorgenti a
basso impatto ambientale (rinnovabili +
sistemi ad alta efficienza)
Overview of Hera Energie Rinnovabili SpA
COMPANY OVERVIEW
•
Hera Energie Rinnovabili S.p.A. (“HER”) è la società del Gruppo Hera attiva nella produzione di energia da fonti rinnovabili
•
Ad oggi, HER ha sviluppato impianti fotovoltaici di elevata qualità con un totale di potenza installata pari a 7.5 MWp
•
Questi impianti sono principalmente localizzati nell’area geografica di riferimento del Gruppo Hera (i.e. Emilia Romagna) e comprendono entrambe
le tipologie di impianti, a terra e su tetto
•
Nel 2013, HER ha generato ricavi per €3,9m e un EBITDA di €3,1m
•
Tutti gli impianti PV sono al 100% di HER, con il solo impianto di Ghirlandina Solare nel quale HER detiene una partecipazione del 33%
HISTORY OF HERA ENERGIE RINNOVABILI
2009
NET INSTALLED CAPACITY
Costituzione di HER ed acquisizione del PV Interporto 1 da
Hera S.p.A.
2010
Costruzione e connessione alla rete dei PV Interporto 2 e
Interporto 3 (1 MWp ognuno)
2010
Costituzione di Ghirlandina Solare Srl per costruire il PV da
1 MWp di Modena
2011
2012
Alfianello (BS)
~ 1 MWp
Modena (MO)
~ 1 MWp
Interporto
1,2,3,4
Costruzione e connessione alla rete del PV di Interporto 4
e Ghirlandina Solare (partecipazione del 33%)
Bentivoglio (BO)
~ 3,2 MWp
Acquisizione delle SPV di Alfianello, Copparo, Faenza e
Petriolo e successiva fusione in HER
Faenza (RA)
~ 1 MWp
2013
–
2014
YTD
Focus
sull’aumento
di
l’ottimizzazione dell’O&M
efficienza
attraverso
5
Ghirlandina
Solare Srl
Copparo (FE)
~ 1 MWp
Petriolo (MC)
~ 1 MWp
Overview of HER Installed Capacity
Interporto 1 Interporto 2 Interporto 3 Interporto 4 Alfianello
Copparo
Faenza
Petriolo
Ghirlandina
Solare
998
1.000
994
991
Potenza [kWp]
203
999
999
995
Localizzazione
Interporto
Bologna
Interporto
Bologna
Interporto
Bologna
Interporto
Bologna
Data di connessione
17/04/2007
22/06/2010
22/06/2010
29/07/2011
15/06/2011
25/05/2011
26/04/2011
29/07/2011
14/02/2011
I CE
II CE
II CE
IV CE
II CE
III CE
III CE
IV CE
II CE
Tariffa [€/MWh]
514,7
443
443
315
346
303
314
276
346
Tipo di impianto
Fixed
Fixed
Fixed
Fixed
Fixed
Fixed
Fixed
Fixed
Fixed
Posizione
Tetto
Tetto
Tetto
Tetto
Terra
Terra
Terra
Terra
Terra
Produttore dei pannelli
Sharp
Kyocera
First Solar
Sun Earth
Yingli Solar
ILB Helios
Moserbaer
Canadian
Sun Earth
Tecnologia dei pannelli
mono-Si
poli-Si
CdTe
mono-Si
poli-Si
poli-Si
poli-Si
poli-Si
mono-Si
Produttore dei pannelli
Santerno
Power One
Power One
Power One
Power One
Santerno
SMA
SMA
Power One
Central
Central
Central
String
Central
Central
Central
Central
String
Stima produzione con
PVGIS [MWh]
202
994
1,120
993
1,070
1,080
1,090
1,240
1,050
Produzione media
2012-14 [MWh]
225
1.185
1.120
1.177
1.190
1.270
1.367
1.332
1.217
1.110
1.186
1.121
1.182
1.198
1.273
1.368
1.341
1.228
Conto energia
Tecnologia inverter
Ore equiv prod 201214 [MWh/MWp]
994
Alfianello (BS) Copparo (FE) Faenza (RA) Petriolo (MC)
Modena
Impianti fotovoltaici di elevata qualità e performance (i.e. 14% superiore alle iniziali
stime di PVGIS)
6
Hera Energie Rinnovabili SpA: Interporto Rooftop PV Plants
• Gli impianti su tetto si trovano tutti nell’area di
Interporto Bologna
• Gli impianti in quest’area sono 4 distinti impianti per
una potenza complessiva installata di 3.2 MWp
• La produzione media annua di questi 4 impianti su
tetto è di 2.699 MWh
• Questa produzione corrisponde a 1.300 tonnellate di
CO2 evitate ogni anno
4 pv su tetto
3,2 MWp installati
2.699 MWh prodotti
1.300 tonnellate di CO2 evitate
7
Hera Energie Rinnovabili SpA: Land PV Plants
• Gli impianti a terra si trovano in tre diverse regioni:
Emilia Romagna, Lombardia e Marche
• I PV a terra sono 5 per una potenza totale installata di
5 MWp
• La produzione media annua di questi 5 impianti è di
6.376 MWh
• Questa produzione corrisponde a 3.000 tonnellate di
CO2 evitate ogni anno
5 pv a terra
5 MWp installati
6.376 MWh prodotti
3.000 tonnellate di CO2 evitate
8
Evoluzione del mercato
Una smart city
Una multiutility
1.
Guadagna dallo
smaltimento rifiuti
1.
Riduce i rifiuti e il loro
smaltimento
1.
2.
Guadagna dalla
vendita di gas
2.
Riduce il consumo di
energie fossili (20-20-20)
2.
Produrre materia e
biocombustibili dal rifiuto (vetro,
carta, plastica, CSS, ecc.)
Produrre e distribuire energia
rinnovabile termica e elettrica
9
Il trend
10
11
Distribuzione consumi
12
Indirizzi UE
Obiettivi energetici UE al 2020:
• 20% in meno di anidride carbonica
• 20% in meno di energia consumata
• 20% di energia rinnovabile Elettrica e Termica
• 10% di biocarburanti
Obiettivi rifiuti UE al 2020:
• 50% di recupero materia (vetro carta, palstica, ecc.)
• Biowaste in discarica inferiori al 35% rispetto al 1995
13
Gli obiettivi per l’Italia
EU
20% energia rinnovabile
10% carburanti rinnovabili
IT
Necessità di energia rinnovabile = 17% energia consumata
•Energia Elettrica = 43% (5.600 ktep)
•Calore rinnovabile = 33% (4.300 ktep)
•Bio Carburanti = 24% (3.100 ktep)
ER
Obiettivi Emilia Romagna : 9% energia rinnovabile Italiana = 1.200 tep
•Elettrici = 400 ktep
•Calore e carburanti = 800 ktep = 900 milioni di Nmc CH4
•La norma sul Burden sharing prevede il monitoraggio da parte dello Stato del raggiungimento degli obiettivi intermedi da parte delle Regioni, nel caso
di mancato raggiungimento viene imposto il commissariamento della Regione, dal punto di vista energetico, e l’acquisto da parte del commissario di
quote di energia rinnovabile da regioni confinanti o da stati confinanti, a spese del bilancio regionale.
14
Smart energy
1. Produzione energia termica e biocarburanti
2. Efficienza energetica
3. Produzione energia elettrica
15
Drivers
1. Bioraffineria : biometano,
biocarburanti e
biocombustibili da rifiuti
Generazione
distribuita
2. Efficienza energetica :
cogenerazione distribuita con
Fuel cell
3. Risparmio energetico : Nest
technology
Smart
Energy
Risparmio
energetico
Bioraffineria
16
Bioraffineria : trend e linee strategiche
Energia termica e biocarburanti
1.
2.
3.
4.
5.
Oltre all’energia elettrica rinnovabile bisogna produrre anche calore
rinnovabile, tramite (solare termico, biomasse, biometano, ecc.)
L’Emilia Romagna per rispettare gli obiettivi UE e di Burden Sharing
deve produrre un quantitativo pari a 900 milioni di Nmc di metano.
Dalla raccolta differenziata di tutti i rifiuti organici umidi regionali e
dalla successiva trasformazione in biometano si può produrre il 4% del
totale termico richiesto per la regione Emilia Romagna come
calore+biocombustibili.
La produzione di biometano da sottoprodotti agroalimentari può
coprire una parte ulteriore di questi bisogni, tale linea di produzione
richiede l’utilizzo di nuove tecnologie di pretrattamento analoghe a
quelle sviluppate per il bioetanolo di seconda generazione (Mossi e
Ghisolfi).
Il biometano può essere immesso in una rete rete gas (smart) e
distribuito a tutte le utenze singole, oppure utilizzato come
biocarburante
Ulteriori quote di energia come biocarburanti possono essere
recuperate dal trattamento di alcune tipologie di rifiuti liquidi (oli
alimentari) e solidi (biomasse legnose, ecc.)
17
Bio energia
Bioraffineria
Waste to gas
Biometano
Waste to fuels
Biocombustibili e
Biocarburanti
Power to gas
Energy storage
18
Smart gas grid
Situazione attuale
Situazione futura
Distribuzione mono-gas
Multi gas: CH4, bio CH4, H2
Top-down supply chain
Bi directional supply chain
Nessuna interazione con le altre reti
energetiche
Interazione con rete elettrica e
teleriscaldamento
Rete passiva
Rete attiva, intelligente con
monitoraggio e controllo di qualità,
portata, pressione
19
Energy storage
20
Active grids
Data grid
21
22
Trend e linee strategiche
Efficienza energetica
1.
La produzione di energia elettrica tramite combustione ha un
rendimento del 40-50% , il 60% residuo è disperso come calore. Per
avere rendimenti dell’80-90% bisogna recuperare il calore.
2.
Il calore si può recuperare tramite reti di teleriscaldamento che
collegano il generatore ai luoghi di utilizzo, oppure spostando il
generatore presso i luoghi stessi cioè utilizzare una cogenerazione
distribuita
Per realizzare una cogenerazione distribuita dobbiamo utilizzare
sistemi di cogenerazione anche di piccola taglia (25 kw) da installare
nelle singole abitazioni. Ogni volta che produrremo energia termica, in
abbinamento avremo anche energia elettrica da utilizzare in loco o da
immettere in rete (rendimento dell’ 80%)
3.
4.
Utilizzare a questo scopo dei motori a combustione di piccole
dimensioni non è la soluzione migliore (costi di gestione,
manutenzione, ecc.) l’introduzione delle fuel cell a metano consente di
recuperare il calore direttamente sul luogo di utilizzo, senza emissioni e
con bassi costi di manutenzione.
23
Cogenerazione distribuita
Inserendo in ogni abitazione una fuel cell, ogni volta che vendiamo calore al
cliente produciamo anche energia elettrica da vendere alla rete/cliente
(replichiamo quanto già avviene a livello industriale con i cogeneratori – gas to
power).
Electrical grid
electricity
Fuel cell
electricity
Heat
Methane gas
Gas grid
24
Risparmio energetico
Integrazione con I servizi attuali : Energy Efficiency business activities
Nest Technology
Google ha invece comunicato l'acquisizione per 3,2 miliardi di dollari di Nest Lab, azienda attiva nella
domotica fondata da Tony Fadell e Matt Rogers, già membri del team che sviluppo iPhone e iPod per
Apple qualche tempo fa. Nest Lab è nata nel 2010 e sviluppa oggetti per la casa intelligente in grado di
regolare la temperatura e rilevare il fumo.
Hanno venduto molto negli Usa, perché semplici da usare, capaci di regolarsi sulle abitudini degli utenti
e di gestire alcune funzioni in maniera autonoma. (Il Sole 24 Ore)
25
Trend e linee strategiche
La Produzione di energia elettrica
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
La Germania ha pianificato l’adozione di un sistema energetico Fossil fuel free, che prevede oltre al
non utilizzo di idrocarburi anche l’uscita dal nucleare. L’energia verrà prodotta con biogas, eolico,
biomasse, ecc.)
Negli ultimi 10 anni abbiamo assistito ad una riduzione dei costi relativi ai pannelli fotovoltaici del
75% . Oggi abbiamo una sostanziale grid parity ; prossimamente costerà meno produrre energia
elettrica in maniera rinnovabile rispetto a quella prodotta tramite combustione di idrocarburi.
Per produrre con il fotovoltaico tutta l’energia elettrica necessaria ad un bacino di 1 milione di
abitanti (per es. la Romagna) è sufficiente utilizzare il 2% di tutta la Superficie Agricola Utile (Sau)
presente in Romagna.
I pannelli fotovoltaici più performanti hanno raggiunto un rendimento elettrico del 40% sulla
energia solare incidente (Fraunhofer Institute) contro il 15% attuale offerto sul mercato, per cui in
futuro si ridurranno ulteriormente le superfici necessarie.
Produrre la stessa quantità di energia tramite combustione biomasse richiede molto più impegno
di territorio rispetto al fotovoltaico. Da questo punto di vista il fotovoltaico è 40 volte più efficiente
dell’impianto a biomasse.
Stanno entrando in commercio sistemi di produzione di energia eolica idonei a venti con basse
velocità, per cui si ampliano le zone idonee alle produzioni eoliche presenti nel nostro territorio.
L’esubero di energia elettrica rinnovabile necessita di stoccaggi energia per renderla disponibile
quando è richiesta. Ciò può consentire di avviare lo schema power to gas, cioè utilizzare gli esuberi
di energia elettrica per produrre gas sottoforma di H2 o CH4 da immettere nella rete gas , in modo
da stoccare gli eccessi di energia.
26
Risultati del progetto smart energy
Le nuove tecnologie ci permetteranno di :
• raggiungere gli obiettivi comunitari al 2020 (20-20-20)
Risparmio energetico
Efficienza energetica
Produzione energia rinnovabile elettrica
Produzione energia termica rinnovabile
Produzione biocombustibili
• rendere le città energeticamente smart
• acquisire una leadership nella produzione di energia smart
27
Smart City
I tre progetti sono interconnessi e lo sviluppo di ognuno ha sinergie con gli
altri
Smart
grid
Smart
waste
Smart
energy
28
Conclusioni o …inizio
Prossimi passi
• Definire modalità realizzative di ognuno dei 10
petali dei tre progetti:
1.
2.
3.
4.
5.
Fattibilità tecnica
Fattibilità economica
Tempi di entrata nel mercato
Risorse da impegnare
Definizione dei vari step di gestione del progetto
• Individuare altri eventuali progetti che
possano inserirsi nello schema Smart hera
29