Tecnologie Solari a Concentrazione

Tecnologie Solari a Concentrazione
luglio 2011
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Conten
executive summary
panoramica aziendale
tecnologia del solare a concentrazione e
tendenze di mercato
5
7
9
tecnologie solari
come funziona il parabolico a concentrazione
dove usare il solare a concentrazione
benefici del solare a concentrazione
considerazioni economiche
dimensioni del mercato e prospettive future
analisi competitiva
11
aziende attive nel solare a concentrazione
tecnologia CSP tradizionale
tecnologia CPV
la tecnologia di Airlight Energy
13
innovazione e benefici
protezione della proprietà intellettuale
descrizione della tecnologia
mercati
19
centrali CSP stand-alone
produzione integrata di energia
fotovoltaico a concentrazione CPV
business model e mercati di riferimento
21
b u s i n e s s model
mercati di riferimento
stato attuale e prossimi passi
23
s t a t o attuale
p r o s s i m i passi
organizzazione
25
consiglio di amministrazione
a d v i s o r y board
d i r e z i o n e operativa
ufficio di revisione
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 3
4 Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato
collettore
10.09
Airlight Energy
Holding SA
Tecnologie Solari a
Concentrazione
executive summary
executive summary
Airlight Energy (ALE) è unÊazienda privata svizzera che ha sviluppato una soluzione rivoluzionaria e completa per il
mercato del solare termodinamico oggi in forte crescita (Concentrating Solar Power – CSP) nonché per il mercato del
solare a concentrazione (Concentrated Photo Voltaic - CPV), oggi ancora in fase embrionale ma con enorme potenziale
di sviluppo. Creata nel 2007 da un gruppo di investitori privati e forte dellÊimminente firma di un contratto per la
realizzazione di un primo impianto pilota in Marocco, ALE è oggi pronta a commercializzare la propria soluzione a
livello mondiale.
Solare termodinamico e fotovoltaico a concentrazione sono tra le tecnologie più efficienti per convertire lÊenergia
solare in elettricità. I sistemi CSP concentrano lÊenergia termica solare tramite lÊuso di specchi. La radiazione solare
viene cosiÊ focalizzata su di un ricevitore contenente un fluido termico che viene riscaldato. Il fluido trasporta lÊenergia
termica ad un accumulatore centrale dove può essere immagazzinata per uso futuro oppure ad un ciclo turbina-vapore
per essere trasformata in elettricità. I sistemi CPV, dal canto loro, concentrano le luce solare su delle celle fotovoltaiche
a multi-giunzione e ad alta concentrazione. LÊelettricità viene pertanto prodotta in modo diretto.
Aziende leader nel campo delle energie rinnovabili, solare in particolare, start-up e grossi conglomerati si stanno
affacciando al mercato dellÊenergia solare, tutte con tecnologie proprietarie ma sempre basate su un punto comune,
lÊuso di specchi rigidi (CSP e CPV) o di lenti di Fresnel (CPV).
Partendo da una concezione diametralmente opposta, che si avvale soprattutto del background in ingegneria civile,
ALE ha sviluppato una soluzione completamente nuova basata su specchi pneumatici multi-arco, elementi prefabbricati
in calcestruzzo, un ricevitore a due assi e, per quanto riguarda il CSP, un accumulatore di calore che impiega semplice
ghiaia. Grazie a queste innovazioni, ALE è lÊunica azienda sul mercato in grado di offrire una soluzione proprietaria
completa sia per CSP che per CPV. Soluzione che soddisfa simultaneamente tutti gli obiettivi da raggiungere entro
il 2020 richiesti dal dipartimento dellÊenergia statunitense (US Department of Energy – DOE) in termini di costi ed
efficienza energetica. Il tutto combinato a semplicità e affidabilità, pronti ad uno sviluppo tipico dellÊeconomia di scala
ad impatto ambientale minimo.
La tecnologia ALE può essere impiegata per costruire centrali CSP indipendenti con potenze superiori ai 50MW, per
lÊintegrazione di produzione di energia in impianti già esistenti (booster), per la costruzione di sistemi fotovoltaici a
concentrazione.
Nella sua prima fase di crescita ALE intende posizionarsi come fornitore di tecnologia per sviluppatori di centrali solari.
Le entrate principali verranno da: accordi regionali di esclusiva con le aziende locali che costruiranno le centrali, la
fornitura dei componenti più critici del campo solare, servizi di ingegneria, contratti di manutenzione e royalties.
Nel dicembre 2010 ALE ha completato la certificazione indipendente della sua tecnologia da parte di enti esterni sia a
livello accademico (SUPSI ed ETH) che industriale (Pöyry). Nei prossimi 2 anni ALE sarà impegnata nello sviluppo di 2-3
impianti pilota nellÊarea mediterranea e negli Stati Uniti per dimostrare la bancabilità della tecnologia con lÊobiettivo
di iniziare la costruzione del primo impianto CSP standard da 50MW alla fine del 2013, operativo a partire dal 2015.
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 5
6 Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato
fondazioni
02.09
Airlight Energy
Holding SA
Tecnologie Solari a
Concentrazione
panoramica aziendale
panoramica aziendale
Airlight Energy (ALE) è una start-up svizzera che ha sviluppato una soluzione rivoluzionaria per il mercato delle tecnologie
solari, solare termodinamico (Concentrated Solar Power - CSP) e fotovoltaico a concentrazione (Concentrated Photovoltaic - CPV)
in particolare.
Airlight Energy Holding SA è unÊazienda start-up basata a
Biasca, Svizzera, nata nel 2007 su iniziativa di imprenditori
privati svizzeri con lÊintenzione di sfruttare il concetto
delle strutture pneumatiche nel campo dellÊenergia solare a
concentrazione.
In particolare, il team ALE grazie al suo background di
ingegneria civile, combina lÊesperienza acquisita nello sviluppo
di strutture gonfiabili con Airlight SA, al consolidato knowhow acquisito nella costruzione di strutture tradizionali.
Nel 2007 ALE ha iniziato ad utilizzare il principio delle
strutture pneumatiche nel suo collettore solare proprietario.
Oggi, dopo la realizzazione di tre generazioni di prototipo ed
ingenti investimenti in ricerca, sviluppo ed industrializzazione,
ALE è pronta ad iniziare la commercializzazione della sua
tecnologia nel campo del solare termodinamico (CSP) nonché
del fotovoltaico a concentrazione (CPV).
Ponte pedonale in legno - Lanselevillard Francia - 2005
Oggi ALE impiega circa 40 persone, 20 tra progettisti e
ingegneri in varie discipline (aeronautica, civile, meccanica), e
20 tra elettricisti, meccanici e manovali. Fin dalla sua nascita,
ALE collabora con importanti laboratori di ricerca per sviluppare
e testare la propria tecnologia:
EXPO.02 - Yverdon Svizzera - 2002
Û PSI (Paul Scherrer Institute)
Û ETHZ (Politecnico Federale di Zurigo)
Û SUPSI (Scuola Universitaria Professionale della Svizzera
Italiana)
ed è sostenuta da diverse istituzioni:
World Cycling Center - Aigle Svizzera - 2002
Û BFE (Ufficio federale dellÊenergia UFE) - con 2 borse di
CHF 0,6 milioni e 0,25 milioni in riconoscimento dello
straordinario valore tecnologico per la ricerca nelle energie
rinnovabili.
Û CTI (Commissione per lÊInnovazione Tecnologica) - con un
contributo di CHF 0.8mio quale riconoscimento del valore
della ricerca nel campo delle tecnologie a concentrazione.
Û Cantone Ticino - con un contributo di CHF 0,6 milioni
a sostegno dellÊ innovazione alla base del progetto ed
unÊesenzione fiscale per i prossimi cinque anni.
Û EXPO2015 - vincitore del „concorso Expo dei Territori: Verso
il 2015„, come fornitore della tecnologia CPV del consorzio
denominato „Teodolinda‰ per il progetto Helios 2015.
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 7
8 Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato
travi trasversali
02.09
Airlight Energy
Holding SA
Tecnologie Solari a
Concentrazione
tecnologie solari a
concentrazione e
tendenze di mercato
tecnologia del solare a concentrazione e tendenze di mercato
Il solare termodinamico (CSP) è una delle tecnologie più mature e convenienti per la conversione dellÊenergia solare in energia
elettrica. Il fotovoltaico a concentrazione (CPV), dallÊaltra parte, è la nuova frontiera delle tecnologie solari. Entrambe le
tecnologie permettono di ridurre la dipendenza dai combustibili fossili e di ridurre a zero le emissioni di CO2. Il mercato è in forte
ascesa e si prevede possa superare i 150 miliardi di euro entro il 2050.
tecnologie solari
come funziona il parabolico a concentrazione
LÊenergia solare utilizza lÊirraggiamento solare in maniera
diretta, riscaldamento e illuminazione per case e uffici sono
esempi classici, o in maniera indiretta, come ad esempio la
conversione della luce solare in energia elettrica. Le quattro
principali tecnologie solari sono: riscaldamento solare,
illuminazione solare, il fotovoltaico (Photo Voltaic) che include il
fotovoltaico a concentrazione (Concentrated Photo Voltaic - CPV)
e il solare termodinamico (Concentrated Solar Power - CSP).
Il sistema parabolico lineare produce calore o elettricità
utilizzando lunghe serie di specchi allineati per concentrare
lÊenergia del sole su una linea, il ricevitore. Nel caso del CSP
la radiazione solare scalda il fluido di trasporto del calore
(Heat Transfer Fluid - HTF) allÊinterno del tubo ricevitore. Tale
fluido va ad alimentare un accumulatore di energia termica. Un
ciclo classico a vapore turbina-generatore utilizza tale energia
termica per produrre elettricità. La dimensione tipica di un
impianto CSP va dai 50MW (in Europa soprattutto) ai 200400MW (tipico negli Stati Uniti). Nel caso del CPV il ricevitore
è costituito da serie di celle fotovoltaiche a multigiunzione
ed alta efficienza collocate su di un ricevitore ad hoc che
trasformano direttamente lÊenergia solare in elettricità.
Installazioni la cui dimensione può variare da alcune centinaia
di kilowatt a centinaia di MW se parallelizzate in grande scala.
Oggi sia il CSP che il CPV hanno raggiunto un alto grado di
competitività. Il pregio fondamentale del CSP è la possibilità di
separare lÊaccumulo di energia dalla produzione di elettricità.
Tramite il CSP, infatti, lÊenergia accumulata durante il giorno
mentre splende il sole può essere immagazzinata sotto forma
di calore, tale calore può poi essere trasformato in elettricità
a scelta seguendo le esigenze del mercato. Un vantaggio
fondamentale che offre idealmente le stesse caratteristiche di
dispacciabilità tipiche delle centrali elettriche a combustibili
fossili.
Il CPV, invece, si distingue per la sua semplicità di
implementazione e per lÊalta efficienza di conversione
dellÊenergia solare in energia elettrica anche con installazioni
di piccole o medie dimensioni. Efficienza che grazie ai progressi
delle tecnologia delle celle a multi-giunzione è destinata ad
aumentare considerevolmente nei prossimi anni.
dove usare il solare a concentrazione
Per funzionare correttamente i sistemi a concentrazione richiedono
la luce diretta del sole; la loro prestazione è direttamente
proporzionale alla radiazione solare. Questa tecnologia si adatta
perciò alle aree del mondo con la maggior irradiazione solare
come mostrato nella figura seguente. Le regioni più indicate
comprendono: il Sud Europa, il Nord Africa, il Medio Oriente, parti
dellÊIndia, della Cina, il Nord e il Sud America, lÊAustralia.
Mappa mondiale dei siti più appropriati per lÊinstallazione di impianti solari a concentrazione
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 9
benefici del solare a concentrazione
considerazioni economiche
Per lÊindustria dellÊenergia e per i governi, unÊampia
introduzione del solare a concentrazione porterà i seguenti
vantaggi:
Il costo delle tecnologie solari a concentrazione è in forte
diminuzione. Già oggi i costi di produzione di energia elettrica
generata da centrali solari in siti con irraggiamento ottimale
(LCOE) è al di sotto dei 0.15USD/kWh e si prevedono costi di
generazione inferiori ai 0.10USD/kWh entro il 2015.
Û Riduce la dipendenza dai combustibili fossili
Û Fornisce una copertura contro la volatilità del prezzo del gas
naturale, del carbone e del petrolio
Û Consente a governi e aziende elettriche di soddisfare gli
obiettivi richiesti dal Renewable Portfolio Standard (RPS).
Inoltre, il CSP con accumulazione del calore può aggiungere
i seguenti benefici:
Û Può essere utilizzato per aumentare la stabilità della rete
in tempo reale (servizi di rete), riducendo i problemi di
intermittenza associati agli impianti fotovoltaici ed eolici
Û Garantisce una fornitura di energia prevedibile ed affidabile
con 95% di disponibilità e 100% di dispacciabilità.
A livello macro, il beneficio ambientale principale dei sistemi
a concentrazione per il pianeta è la riduzione delle emissioni
di gas serra e la mitigazione del cambiamento climatico. Per
mettere questi benefici in prospettiva, per ogni metro quadrato
di superficie di concentratore, a seconda della configurazione
del campo solare, si risparmiano 200-300kg di emissioni di
CO 2 ogni anno. Dalle ultime dichiarazioni dellÊassociazione
industriale ESTELA e di Greenpeace, i sistemi a concentrazione
dovrebbero apportare un contributo significativo al
raggiungimento degli ambiziosi obiettivi globali di riduzione
delle emissioni di CO 2 . Le centrali a concentrazione potrebbero
infatti aiutare ad evitare lÊemissione di 5Gt di CO 2 nel 2050,
equivalenti al 20% delle emissioni globali di CO 2 legate alla
produzione di energia.
Il solare a concentrazione sta diventando competitivo rispetto
alle centrali convenzionali a combustibili fossili. Diversi fattori
contribuiscono già oggi ad aumentare la redditività di tali
progetti. Tra le piuÊ importanti citiamo la riforma del settore
elettrico, la crescente domanda di „energia verde‰, lo sviluppo
di mercati globali per le quote di emissione di CO 2 . A cioÊ si
aggiungono regimi di sostegno diretto, quali il conto energia
o i certificati verdi.
dimensioni del mercato e prospettive future
Per quanto riguarda la tecnologia CSP, negli ultimi cinque anni
si è assistito ad una forte espansione del settore. Alla fine del
2009 le centrali installate e funzionanti a livello mondiale
fornivano un totale di 890MW. I progetti in costruzione
aggiungeranno ulteriori 2Ê600MW entro al fine del 2011 e
sono già in sviluppo progetti per piuÊ di 10Ê000 MW installati
entro il 2015, per arrivare ad oltre 30Ê000MW previsti entro
il 2020.
Per quanto riguarda il CPV, tecnologia meno matura ma con
un enorme potenziale di sviluppo, alla fine del 2009 era
installata una potenza di produzione di 14MW. Potenza che
si prevede in aumento esponenziale con 1Ê800MW installati
entro la fine del 2015.
Una tale produzione di energia si traduce in un mercato a
disposizione già oggi ben superiore ai 20 miliardi di euro,
con tassi di crescita a doppia cifra ed un enorme potenziale a
lungo termine.
CSP previsioni di mercato (2009-2020)
2'000
1'800
1'600
1'400
1'200
1'000
800
600
400
200
0
5'000
10 Airlight Energy -Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
0
2015
10'000
2014
15'000
'
2013
20'000
2012
25'000
MW installati (cumulativo)
2011
30'000
2010
MW installati (cumulativo)
2009
35'000
CPV previsioni di mercato (2009-2015)
Airlight Energy
Holding SA
Tecnologie Solari a
Concentrazione
analisi competitiva
analisi competitiva
Molte aziende stanno entrando nel mercato del solare a concentrazione proponendo soluzioni proprietarie. Soluzioni che sono
tutte basate su alcune caratteristiche comuni limitanti: lÊuso di strutture a specchi rigidi (CSP e CPV) o lenti di Fresnel (CPV)
aziende attive nel solare a concentrazione
tecnologia CSP tradizionale
Essendo uno dei mercati ad alto tasso di crescita nei prossimi anni
per quanto riguarda le centrali ad energia rinnovabile di grosse
dimensioni, sempre più aziende si stanno lanciando nel settore
del solare a concentrazione. LÊelenco delle aziende più attive
nel campo, divise per tipo di tecnologia, è illustrato di seguito.
In linea di principio, tutte le tecnologie CSP tradizionali hanno
caratteristiche molto simili in termini di redditività economica.
Questo perché indipendentemente dalla tecnologia CSP
sottostante, sia essa parabolico lineare, torre solare, sistemi
Stirling o riflettori Fresnel, tutte le soluzioni si basano sullo
stesso principio: per dare la giusta forma agli specchi, la
superficie riflettente è formata da una struttura rigida.
Di conseguenza gli specchi sono solitamente costruiti usando
vetro e alluminio e sostenuti da una struttura metallica. Inoltre,
quale fluido termico per il trasporto del calore generato,
viene impiegato olio diatermico o vapore, fluidi termici che
non raggiungono temperature superiori a 400°C. Se esiste
un accumulatore di calore, questo è solitamente basato
sullÊutilizzo della tecnologia a sali fusi.
Û Attori tradizionali (1) – Solitamente si tratta di aziende
leader nel settore delle energie rinnovabili, solare in
particolare, che impiegano tecnologie ben collaudate e usate
da più di 20 anni, in particolare sfruttando la tecnologia
parabolica lineare classica per il CSP o le lenti di Fresnel
per il CPV. Potenza finanziaria e track record di lungo
termine permettono a queste aziende di attrarre partner di
costruzione (EPC contractors) e di finanziamento altrimenti
difficilmente ottenibili.
Û Start-up tecnologiche (2) – Aziende start-up che hanno
creato sistemi potenzialmente rivoluzionari. Chiave
del successo è la creazione di tecnologie che possano
rimpiazzare le soluzioni tradizionali dimostrando
chiaramente che i vantaggi correlati sono enormi mentre
i rischi associati sono minimi e sotto controllo, unica
possibilità per trovare partner finanziari interessati.
Conglomerati (3) – Grandi gruppi industriali attivi in più campi
e desiderosi di diversificare il loro business. Vista lÊattrattività
del mercato, ci si può attendere lÊentrata nel mercato di questi
gruppi nei prossimi anni, in genere attraverso acquisizioni.
Alcuni esempi nel campo del CSP sono lÊacquisizione di Ausra
da parte di Areva, quella di Novatec Biosol da parte di ABB
e quella di Solel da parte di Siemems per 300mio Euro nel
2009. Nel CPV possiamo invece annoverare lÊacquisto di
Solar Systems da parte di Soitec e lÊacquisto di Concentrix per
40mio Euro da parte di Soitec alla fine del 2009.
In termini di bancabilità della tecnologia a lungo termine, la
maggior parte del mercato conta su vari fattori in grado di
ridurre i costi. In realtà, ben poco vien fatto in termini di
innovazione con la maggior parte degli sforzi concentrati sulla
possibilità di sostituire lÊolio diatermico con altri fluidi termici
che permettano di andare ad una temperatura più alta del
sistema (fino a 550°C). La maggior parte della riduzione dei
costi dovrà infatti avvenire attraverso lÊeconomia di scala e
lÊottimizzazione dei costi di gestione e manutenzione delle
centrali.
tecnologia CPV
Sebbene il mercato sia ancora allo stato embrionale, le
tecnologie CPV si basano pure se due tipi di sistemi molto
tradizionali: le lenti di Fresnel oppure unÊottica di riflessione
con strutture rigide. In questo caso sul lungo termine il mercato
conta sullÊaumento dellÊefficienza delle celle a giunzione
multipla e sullÊeconomia di scala, meno sullÊottimizzazione
della struttura di concentrazione.
Aziende attive nel solare CSP
Aziende attive nel solare CPV
Parabolico Lineare
Sistema Stirling
Lenti di Fresnel
Ottica a riflessione
Acciona 1
SES2
Abengoa1
Silex (Solar System)3
Abengoa1
Brayton Energy2
Amonix2
Solfocus1
Sener1
Riflettori Lineari Fresnel
Emcore2
Zenith Solar1
Solar Millenium1
Areva (Ausra) 3
Soitec (Concentrix)3
Siemens (Solel)3
ABB (Novatec Biosol) 3
Torre solare
Abengoa1
Brightsource energy2
SolarReserve2
ESolar2
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 11
12 Airlight Energy -Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato
struttura in calcestruzzo
03.09
Airlight Energy
Holding SA
Tecnologie Solari a
Concentrazione
la tecnologia di
Airlight Energy
la tecnologia di Airlight Energy
La soluzione ALE si basa sullÊuso di specchi pneumatici in combinazione con strutture di supporto in calcestruzzo, un ricevitore
che aggiunge un secondo asse di inseguimento del sole, che integra celle a multi giunzione nel caso del CPV, che usa aria come
fluido termico abbinata ad un sistema di accumulo del calore basato sul riscaldamento di semplice ghiaia per quanto riguarda il
CSP. Costo, efficienza energetica, semplicità, affidabilità a lungo termine, un sistema flessibile pronto per lÊeconomia di scala e
per mercati diversificati sono i vantaggi più importanti della tecnologia ALE
innovazione e benefici
Fin dalla sua creazione, il chiaro obiettivo di ALE è stato lo
sviluppo di un sistema a concentrazione redditizio, semplice,
affidabile e pronto per unÊespansione veloce ed immediata a
livello globale.
24, alla maggiore fornitura di energia nei momenti di picco.
Adottando un approccio completamente diverso rispetto
alla concorrenza, dopo tre anni di ricerca, progettazione e
sviluppo di tre generazioni successive di prototipi inizialmente
focalizzati unicamente sul CSP ma la cui tecnologia è evoluta
ulteriormente ed applicata anche al CPV, oggi ALE è pronta
a commercializzare la propria soluzione con le seguenti
caratteristiche:
Û Specchi pneumatici - Specchi pneumatici flessibili con
una perfetta forma parabolica e di grandi dimensioni, due
volte più ampi delle soluzioni tradizionali. Permettono di
raggiungere concentrazioni solari ben maggiori rispetto alla
concorrenza (120-160x).
Û Struttura in calcestruzzo – Struttura rigida fibrorinforzata
in calcestruzzo prefabbricato movimentata da un sistema
dedicato di inseguimento del sole.
Û Ricevitore a 2 assi - Un ricevitore con un asse di concentrazione
secondario che realizza fattori di concentrazione fino a
500x, permettendo lÊintegrazione di celle a multi giunzione
con efficienza superiore al 40% per il CPV o lÊutilizzo di
aria come fluido termico e che consente di raggiungere
temperature ben superiori ai 650°C per il CSP.
Û Accumulatore a ghiaia - Per il CSP, in combinazione con il
ricevitore ad aria, unÊ accumulatore di lunga durata, semplice,
ad alta efficienza e costi ridotti.
Û Effviciente nei costi – Riduce i costi iniziali di investimento
e i costi di produzione dellÊenergia, in linea con gli obiettivi
richiesti dal dipartimento dellÊenergia statunitense (US
Department of Energy – DOE) per il 2020.
Û Semplice e veloce da realizzare – Basato su di una piccola
quantità di componenti modulari, il sistema risulta essere
molto semplice e veloce da costruire. Tutti gli elementi
sono di semplice fabbricazione, trasporto ed installazione
in tutto il mondo. Altrettanto semplice è lo smantellamento
dellÊimpianto una volta dismesso.
Û Affidabile - Combina solo tecnologie collaudate in ambito
dellÊingegneria civile garantendo lÊaffidabilità dellÊimpianto
a lungo termine.
Û Pronto per lÊeconomia di scala - Utilizza solo materiali e
componenti comunemente disponibili da vari fornitori in
grandi volumi (nessuna difficoltà di consegna in un mercato
in espansione né suscettibile di pressioni tipiche di mercati
oligopolistici).
Û Rispettoso dellÊambiente – Si riduce al minimo lÊuso di
materiali e sostanze pericolose o velenose e si minimizza il
consumo di energia grigia (Grey Energy).
Û Efficiente nella produzione di energia - Fornisce un miglior
rapporto di energia elettrica prodotta rispetto allÊenergia
solare catturata rispetto ai sistemi concorrenti 17-20% per il
CSP, superiore al 25% per il CPV.
Û Flessibile – Per il CSP, grazie al sistema di accumulo
dellÊenergia a lungo termine permette di fornire energia
elettrica su richiesta, dalla produzione continua 24 ore su
Tali benefici possono essere raggiunti contemporaneamente
grazie a un combinazione di quattro innovazioni principali:
protezione della proprietà intellettuale
ALE ha depositato numerosi brevetti internazionali a protezione
delle principali innovazioni, dei concetti primari e dei dettagli
costruttivi sia nellÊUnione Europea che negli Stati Uniti. La
lista dei principali brevetti è riportata di seguito.
Catchword
File Number
Description
Collector I
06-100-PAP
Collector for radiation
Collector II
07-149-PAP
Collector for radiation
Collector III
08-150-PAP
Trough for a solar power plant
Reciever
08-151-PAP
Reciever for the trough of a solar power plant
Structure I
08-152-PAP
Trough for a solar power plant
Structure II
08-155-PAP
Trough for a solar power plant
Mirror
08-153-PAP
Secondary concentrator for a solar trough
Concentrator 1 spline
08-177-PAP
Solar collector
Reciever II
08-156-PAP
Reciever for the trough of a solar power plant
Reciever II
08-184-PAP
Reciever with selective coated glass windows
Paraboloid I
09-216-PAP
Segmented ultra high flux parabolic concentrator
Storage I bulk material/inclined walls
09-235-PAP
Thermal storage wall design
Reciever III Fresnel pivotable
10-239-PAP
2 axis Fresnel Reciever
Concentrator II Measurement
10-240-PAP
Optical sensor for automatic mirror measurement and alignment
Reciever IV Fresnel pivotable
10-241-PAP
2 axis Fresnel Reciever with tracker
Reciever V Openings
10-242-PAP
Special cavity reciever
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 13
descrizione della tecnologia
collettore
Il collettore ALE ha una configurazione parabolica lineare creata
mediante lÊuso di specchi pneumatici flessibili incorporati
allÊinterno di una custodia gonfiata e mantenuta in posizione
da una singola struttura ad asse rotante costruita utilizzando
elementi prefabbricati in calcestruzzo.
I vantaggi principali offerti dallo specchio pneumatico sono:
Û UnÊapertura del collettore che raggiunge i 9.5m con
conseguente aumento della concentrazione solare (120160x) e maggior produzione di energia.
Û Una notevole rigidità nonostante la bassa pressione interna
di 2-4 millibar che sopporta carichi di vento superiori a 160
km/h.
ETFE FOIL
Û Sia lo specchio che il ricevitore a 2 assi rimangono racchiusi
in unÊatmosfera controllata con aria filtrata e deumidificata
e non vengono a contatto con agenti atmosferici, polvere o
sporcizia.
SILICON FIBERGLASS FABRIC
INTERNAL AIR PRESSURE
RECEIVER
Û La membrana superiore di ETFE ha eccellenti proprietà
autopulenti (Teflon). La configurazione del sistema permette
il riciclo del 95% dellÊacqua usata per il lavaggio, mentre
lÊintero collettore solare può essere utilizzato anche come un
enorme raccoglitore di acqua nei giorni di pioggia.
CONCRETE FRAME
MIRROR FOIL
TILING MECHANISM
Sezione collettore solare
specchio pneumatico multiarco
Û Allineamento automatico della forma dello specchio
parabolico tramite il controllo in tempo reale della pressione
differenziale nelle due camere dÊaria.
Û ETFE e membrane di poliestere vengono prodotte in grandi
quantità da parte di diversi fornitori. Sono fornite in rotoli
pre-tagliati con un diametro di 1m contenenti circa 2Ê000m 2
di specchio, sono facili da trasportare e installare.
Il sistema di specchi pneumatici è composto da una lunga
membrana di ETFE trasparente sul lato superiore, un tessuto
in fibra di silicone sul lato inferiore, e uno specchio flessibile
(una pellicola di poliestere con un rivestimento aluminizzato
riflettente sul lato superiore), ben protetto allÊinterno. Il
sistema è gonfiato con aria ad una sovrapressione di pochi
millibar. Il risultato è un cuscino in 2 volumi: il volume
superiore delimitato dallÊETFE e dalla membrana a specchio
e il volume inferiore delimitato dallo specchio e dal tessuto
in fibra di silicone. Controllando la differenza di pressione
tra i due volumi è possibile stendere la membrana a specchio
perfettamente, deformandola elasticamente e dando vita ad
una perfetta forma parabolica. La differenza di pressione è
prodotta da un sistema di ventilazione che filtra e deumidifica
lÊaria così da preservare la vita dello specchio.
Fotogrammetria specchi
14 Airlight Energy - Il Nuovo Standard nel Solare Termodinamico!J R2-Riservato
Airlight Energy
Holding SA
Tecnologie Solari a
Concentrazione
Tutti i benefici sopracitati permettono di risolvere i seguenti
problemi tipici dei sistemi a parabola lineare a specchio rigido
o di sistemi tradizionali CPV:
Û La larghezza del collettore è limitata a 4-5 metri. Ne
consegue una limitata concentrazione solare (40-80x) e un
minor accumulo di energia.
Û Gli specchi in vetro ed alluminio sono costosi, hanno tempo
di fornitura lunghi ed una logistica complessa soprattutto per
quanto riguarda la manipolazione durante il trasporto.
Û Gli specchi rigidi o le lenti di Fresnel sono esposti a polvere ed
a graffi, ciò comporta un aumento dei costi di manutenzione,
una degradazione rapida dellÊefficienza ottica e lÊuso di
rivestimenti protettivi costosi.
la tecnologia di
Airlight Energy
I principali vantaggi offerti dal calcestruzzo sono i seguenti:
Û I prefabbricati in calcestruzzo fibrorinforzato offrono una
rigidità ai bordi che evita variazioni di forma (defocusing) in
caso di forte vento. Ciò consente la creazione di strutture più
grandi, con una maggiore concentrazione e pertanto un più
alto accumulo di energia solare.
Û Il calcestruzzo riduce i costi di materiale, di costruzione e
di logistica attraverso lÊuso di partner e materiali locali,
garantisce una maggiore longevità dellÊimpianto (più di 60
anni), riducendo in parallelo i costi di manutenzione.
Û LÊutilizzo di rinforzi in fibra plastica nel calcestruzzo
garantiscono lÊassenza di problemi di corrosione.
Û EÊ richiesto un uso frequente e massiccio dÊacqua per la
pulizia regolare di specchi e lenti.
Û La prefabbricazione in loco permette una produzione accurata
e modulare dei componenti.
Û LÊallineamento degli specchi, procedura manuale e costosa,
deve essere svolta regolarmente al fine di evitare la
riduzione della concentrazione e quindi dellÊefficienza totale
dellÊimpianto.
Û Il peso intrinseco della sovrastruttura elimina la necessità di
creare fondamenta invasive e costose.
struttura in calcestruzzo
Le membrane sono supportate ai bordi da una semplice
struttura in calcestruzzo prefabbricata. La struttura ruota
sullÊasse baricentrico longitudinale. La rotazione è controllata
da un sistema elettronico che permette di ÂinseguireÊ il sole
(Sun System tracking). Tutti gli elementi in calcestruzzo sono
realizzati con miscele particolari. Il calcestruzzo incorpora
fibre sintetiche per aumentarne la resistenza tensionale ed
additivi che ne accelerano il tempo di maturazione creando
una soluzione compatta e resistente.
Anche se specificamente progettato per i ricevitori proprietari a
2 assi, il collettore ALE è compatibile con tutti i tipi di ricevitori
(olio diatermico, vapore diretto).
Û Poiché la struttura di sostegno è superiore a 5 metri di
altezza, la quantità di polvere e sabbia che raggiunge la
membrana protettiva in caso di vento è molto ridotta rispetto
ad unÊinstallazione a terra.
Û Siccome il baricentro della struttura corrisponde al centro
di rotazione, sono sufficienti dei piccoli motori elettrici
a bassa potenza asincroni per ruotare la struttura.
Tutti i punti sopracitati vanno a risolvere i seguenti problemi
classici delle strutture in metallo:
Û LÊuso di acciaio necessario per la costruzione dellÊimpianto,
oltre ad essere costoso presuppone lunghi tempi di fornitura
e richiede un uso esteso di energia grigia per la produzione.
Û LÊacciaio, sebbene resistente, possiede una rigidità torsionale
molto bassa. Ciò limita la larghezza di apertura del collettore
(<6m). In caso di forte vento, inoltre, una struttura del
genere può disallinearsi causando perdita di efficienza nel
concentratore e costi addizionali di riallineamento.
Û Strutture metalliche hanno alti costi di manutenzione
necessari ad evitare la corrosione del sistema (verniciatura).
Û Costi e tempi addizionali per la costruzione delle fondazioni
necessarie a stabilizzare la struttura in caso di forte vento.
Struttura in calcestruzzo - FEM - Analisi modale
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 15
ricevitore a 2 assi
LÊinnovativo ricevitore ad asse secondario ALE, combinato alla
prima concentrazione degli specchi pneumatici permette di
raggiungere un fattore globale di concentrazione ben superiore
a 500 soli.
Sistema CSP
Nel caso del CSP, grazie allÊutilizzo di aria come fluido
termico, il ricevitore può raggiungere temperature superiori
ai 650°C. Per garantire buoni rendimenti, avendo lÊaria una
bassa capacità di trasporto del calore, è necessario lÊuso di
un ricevitore di grandi dimensioni e grazie allÊampiezza degli
specchi della tecnologia ALE ciò è possibile senza che lÊombra
generata dal ricevitore stesso pregiudichi lÊefficienza totale
del sistema.
temperatura attorno ai 400°C che non possono pertanto
essere superati. Ciò richiede un controllo preciso della
temperatura in ogni singolo collettore del campo solare.
Û Funzionando ad alta pressione, i sistemi ad olio diatermico
necessitano di particolari tubazioni complicate dal fatto di
dover includere protezioni speciali contro le perdite a causa
della tossicità dellÊolio.
Û Le opzioni per lÊaccumulo di energia termica sono limitate
e richiedono in tutti i casi lÊuso di scambiatori termici
addizionali (accumulo a sali fusi).
Sistema CPV
Per quanto riguarda il CPV, grazie alla concentrazione totale
di 500 soli, le celle sono illuminate in maniera ottimale. Un
raffreddamento ad acqua a ciclo chiuso permette di mantenere
la temperatura delle celle al di sotto dei 40°C garantendo
unÊefficienza totale superiore al 25%.
Ricevitore a 2 assi
I principali vantaggi del ricevitore ad aria si riassumono in:
Modulo a 5 celle a tripla giunzione per fotovoltaico concentrato
Û Alta temperatura di esercizio (>650°C) e basse perdite di
Âback-radiationÊ che consentono unÊefficienza maggiore del
ciclo di vapore.
Û Funzionamento del sistema di trasporto del calore a pressione
atmosferica. Ciò consente lÊuso di tubi sottili, senza impiego
di leghe speciali di acciaio, costose e complicate giunzioni
rotanti, semplificando perciò lÊinstallazione e riducendo i
costi.
Û Eventuali fughe di fluido termico, lÊaria, provocano
unicamente una perdita di efficienza ma non hanno nessun
impatto ambientale negativo.
Û LÊenergia termica accumulata dallÊaria può essere facilmente
convogliata in un accumulatore termico basato sul
riscaldamento di comunissima ghiaia.
I principali vantaggi si riassumono in:
Û Sistema CPV modulare e scalabile per installazioni a partire
da 1MW ma che possono facilmente raggiungere 100MW e
oltre, sfruttando la riduzione dei costi tipica dellÊeconomia
di scala.
Û Receiver ad asse secondario integrato in ambiente protetto
e controllato che pertanto non necessita di particolare
manutenzione o pulizia.
Û Efficienza totale del sistema attorno al 25% con prospettive
di arrivare al 35% grazie allÊevoluzione della tecnologia
delle celle.
Vantaggi che vanno a risolvere i seguenti problemi:
Tutto ciò permette di risolvere i seguenti problemi tipici di
sistemi funzionanti ad olio diatermico o vapore diretto:
Û Difficoltà di scalare i sistemi CPV classici per arrivare a
dimensioni >50MW e pertanto di sfruttare lÊeconomia di
scala.
Û LÊolio diatermico è costoso ed ha un limite di stabilità in
Û Frequente pulizia del sistema per garantirne lÊefficienza.
16 Airlight Energy -Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato
Airlight Energy
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Tecnologie Solari a
Concentrazione
la tecnologia di
Airlight Energy
accumulatore di calore (solo per CSP)
LÊutilizzo di aria quale fluido termovettore consente la
realizzazione di un sistema di stoccaggio molto semplice
basato su di una tecnologia comprovata che utilizza un
contenitore chiuso, in questo caso in calcestruzzo, riempito di
ghiaia a base silicea.
LÊenergia termica viene immagazzinata nella ghiaia da un
lento flusso controllato di aria calda durante il giorno. Durante
la notte, o durante le ore di picco di consumo, il processo
viene invertito, lÊenergia termica contenuta nella ghiaia viene
estratta sempre attraverso lÊaria che si riscalda e viene usata
per produrre energia elettrica. LÊenergia elettrica può essere
pertanto prodotta su richiesta. Nella soluzione ALE, la capacità
di rilascio dellÊenergia è di circa tre volte superiore alla
capacità di accumulo e lÊaria ad alta temperatura può essere
generata praticamente fino a quando il serbatoio è vuoto
(freddo). Grazie a questo sistema, la temperatura dellÊaria
è stabile e permette una produzione continua e controllata di
vapore per la produzione di energia elettrica.
Molti impianti CSP tradizionali non includono lÊaccumulo di
energia, quelli che invece ne dispongono si trovano confrontati
ai seguenti problemi:
Û Lo stoccaggio di vapore richiede grandi volumi che limitano
intrinsecamente le pressioni e le temperature ottenibili e
richiede alti costi operativi e di manutenzione.
Û LÊaccumulo ad olio diatermico è costoso e pone problemi
ambientali in caso perdite.
Û Lo stoccaggio a sali fusi è tecnicamente difficile da gestire,
essendo i sali altamente corrosivi e pericolosi in caso di
perdite. Richiede grandi volumi sia di sali caldi che freddi
ed il sistema risulta molto costoso sia per quanto riguarda
la materia prima, i sali, sia per quanto riguarda i dispositivi
ausiliari necessari al funzionamento. Infatti oltre a garantire
la sicurezza, è necessario mantenere una temperatura di
almeno 230°C dei sali per evitarne la solidificazione che
renderebbe il sistema inutilizzabile.
termodinamica (solo per CSP)
ALE utilizza un ciclo Rankine standard, tecnologia installata
in migliaia di centrali elettriche a ciclo combinato in tutto il
mondo, per la generazione dellÊenergia elettrica a partire dal
calore accumulato nello stoccaggio. Combinato con tutte le altre
innovazioni ALE, il ciclo Rankine fornisce i seguenti vantaggi:
Serbatoio di stoccaggio calore
I principali benefici dello stoccaggio a ghiaia sono:
Û Possibilità di funzionamento continuo (7000ore/anno)
così come di produzione di energia su richiesta per trarre
vantaggio dalle fluttuazioni di prezzo dellÊenergia elettrica.
Û Tecnologia semplice, collaudata ed efficace (introdotta nel
1929). Non necessita di scambiatori di calore supplementari.
Û Perdite termiche paragonabili alle soluzioni a sali fusi
(perdite termiche di ca. 1% ogni 24ore).
Û Sistema altamente competitivo e robusto.
Û Consente il funzionamento del ciclo vapore vicino al livello
di prestazione ottimale a temperature superiori ai 650°C.
Û Materiale di riempimento (ghiaia) disponibile in loco, non
inquinante, non richiede manutenzione e non procura alcun
tipo di impatto ambientale negativo.
Û LÊalta temperatura raggiunta dal sistema ALE migliora in modo
significativo il ciclo acqua-vapore, permettendo parametri di
vapore molto elevati (>100 bar, >560°C). Questo non è
possibile oggi con impianti a olio diatermico o vapore diretto.
Û La capacità di controllare lÊafflusso di energia termica al
blocco di potenza permette unÊ installazione più piccola con
una riduzione complessiva degli investimenti (CAPEX).
Û Grazie alle temperature più elevate e quindi alla migliore
efficienza del ciclo acqua-vapore, ALE è in grado di utilizzare
condensatori con raffreddamento ad aria senza diminuire in
maniera sensibile lÊefficienza totale dellÊimpianto.
Û LÊuso di condensatori ad aria consente ad ALE di adoperarsi
per una politica di „zero discharge‰ nellÊuso dellÊacqua, a
differenza delle aziende che usano sistemi di raffreddamento
ad acqua e che sono tipici nelle centrali convenzionali CSP.
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 17
18 Airlight Energy -Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato
trave centrale
04.09
Airlight Energy
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Concentrazione
mercati
mercati
Le principali applicazioni su cui si concentrerà ALE sono impianti solari termodinamici indipendenti (CSP stand-alone), impianti
per la produzione di energia integrata (CSP booster) e impianti fotovoltaici a concentrazione (CPV)
centrali CSP stand-alone
Un tipico impianto CSP stand-alone ALE è progettato per
fornire circa 175Ê000MWh allÊanno. In funzione delle
caratteristiche di irraggiamento solare, lÊimpianto coprirà circa
2km 2 di superficie e comprenderà 0.5km 2 di specchi. Il campo
solare, essendo modulare, può facilmente essere adattato alle
dimensioni e alle prestazioni richieste dai clienti. Il sistema è
progettato per funzionare con un sistema di raffreddamento ad
aria e temperature esterne fino a 40°C.
Impianto
Produzione nominale 175Ê000MWh/yr
2
Superficie totale 2km
fotovoltaico a concentrazione - CPV
Obiettivo di efficienza annuale 20%
3
Uso di acqua 2.5m /hr
Campo solare
Materiali Calcestruzzo, membrane ETFE e polyestere
Numero di collettori 256
Lunghezza collettore 216m
Un tipico sistema CPV da 10MW è costituito da 20 collettori
che occupano unÊarea di ca. 16ha, per una superficie totale di
specchi di ca. 40Ê000m2. La modularità del sistema permette
il dimensionamento della centrale in funzione della superficie
disponibile.
Impianto
Larghezza collettore 11.5m
2
Apertura ottica collettore - area 9.5m - 2Ê052m
Area totale specchi 500.000m
2
Volume totale di calcestruzzo 190Ê000m
3
Potenza nominale 10MW
2
Superficie totale 160.000m
Obiettivo di efficienza annuale 25%
3
Uso di acqua 0.2m /hr
Ricevitore
Campo solare
Fluido termico Aria
Temperatura di esercizio 140 → 650°C ( 260 → 1200°F)
Materiali Calcestruzzo, membrane ETFE e polyestere
Numero di collettori 20
Efficienza solare-termica >50%
Lunghezza collettore 216m
Accumulo
Materiali Calcestruzzo e ghiaia
Larghezza collettore 11.5m
2
Apertura ottica collettore - area 9.5m - 2Ê052m
Numero di accumulatori 4
Dimensione accumulatori ± 25m, h 9.5m
Volume totale 20Ê000m
Un primo esempio può essere quello di utilizzare il calore di
scarto di fabbriche (tipico esempio sono i cementifici), convogliarlo allÊinterno del campo solare per aumentarne il contenuto di energia per poi produrre elettricità andando a rivalutare una risorsa altrimenti inutilizzata e nello stesso tempo
aumentando di fatto lÊefficienza del campo solare. Un secondo
esempio è quello di integrare il campo solare in centrali a
ciclo combinato. LÊenergia prodotta dal campo solare potrà
cosiÊ essere utilizzata dalla turbina permettendo di aumentare
(boost) la produzione durante i periodi di picco sfruttando nel
contempo lÊefficienza elevata di tali turbine.
3
Capacità termica totale 4GWh
Blocco di Potenza
Potenza elettrica nominale 50MW
Efficienza 37%
Condensatore Aria, ibrido ad acqua
Area totale specchi 40.000m
2
3
Volume totale di calcestruzzo 15Ê000m
Ricevitore
Celle Tripla giunzione ad alta concentrazione
Concentrazione effettiva 425
Efficienza celle >35%
Efficienza sistema 25%
produzione integrata di energia
Il campo solare CSP ALE può essere anche utilizzato in combinazione con sistemi già esistenti per sfruttarne i prodotti di
scarto incrementandone il rendimento complessivo.
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 19
20 Airlight Energy -Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato
macchina di
produzione specchi
04.09
Airlight Energy
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Concentrazione
business model e
mercati di riferimento
business model e mercati di riferimento
ALE si presenta come fornitore di tecnologia agli sviluppatori di impianti CSP e CPV. I ricavi verranno principalmente da:
accordi di esclusività con imprese locali, la fornitura di componenti critici e servizi di progettazione necessari per costruire
il campo solare, servizi di gestione e manutenzione degli impianti e royalties. I primi mercati su cui ALE sta puntando
sono lÊarea mediterranea ed il Sud Ovest degli Stati Uniti
business model
mercati di riferimento
ALE si posiziona come fornitore di tecnologia solare a
concentrazione ai costruttori di impianti (EPC Contractors).
LÊimpegno nella costruzione con aziende locali permetterà di
semplificare ed accelerare sia le procedure di accesso ai terreni
per la costruzione del campo solare, sia lÊiter autorizzativo
richiesto da parte delle autorità locali.
Al fine di promuovere questo tipo di partnerariato, ALE entrerà
in accordi di esclusività regionali e limitati nel tempo con queste
aziende locali per installare la tecnologia ALE. Tali accordi
garantiranno anche una fonte immediata di entrate necessaria
per rafforzare la posizione dellÊazienda nei confronti di clienti
finali o appaltatori EPC.
Nel 2008 ALE ha commissionato a Pöyry Energy AG, società
di consulenza internazionale, uno studio globale sullo
sviluppo del mercato a lungo termine della tecnologia solare
a concentrazione per poter identificare in anticipo i potenziali
mercati e la loro attrattività relativa. I criteri selezionati per
tale studio sono stati i seguenti:
Una volta approvato il progetto e una volta selezionato il
fornitore del ciclo vapore, ALE fornirà la sua tecnologia ed i
suoi servizi per la costruzione del campo solare, in particolare:
Û Casseri, miscele, additivi per la fabbricazione delle strutture
in calcestruzzo.
Û Stabilità politica ed economica: indicatore generale del
potenziale di business nel paese, stabilità finanziaria degli
investimenti e probabilità di realizzazione di un progetto.
Û Mercato dellÊenergia elettrica: un mercato dinamico e in
crescita dellÊenergia elettrica che fornisca un ambiente
favorevole agli investimenti nel settore.
Û Penetrazione delle fonti energetiche rinnovabili: indicatore
del sostegno politico alle energie rinnovabili. La quantità
di progetti realizzati indica inoltre la misura del mercato
potenziale ancora disponibile.
poliestere
Û Il ricevitore, sia esso per CSP o per CPV.
Û Potenziale climatico per il solare a concentrazione: indicatore
della presenza di aree aride, zone desertiche, con una
quota elevata e ad elevata radiazione solare diretta in un
determinato Paese.
Û I componenti elettromeccanici, quali il sistema di
inseguimento del sole e il sistema di ventilazione per la
stesura e lÊallineamento degli specchio.
Û Incentivi: indicatore della presenza di strumenti finanziari
incentivanti per lo sviluppo di energie pulite, CSP e CPV in
particolare (tariffe incentivanti, certificati verdi, ecc.)
Û Cablaggi, elettronica e software di controllo.
Utilizzando i criteri sopra menzionati ALE ha selezionato i
seguenti paesi in cui concentrarsi inizialmente:
Û Membrane: ETFE, specchio (pellicola in
aluminizzata) e membrana in fibra di silicone.
Û Servizi di progettazione e di ingegneria del campo solare
(con partner).
Û Italia, Spagna e Grecia in Europa.
Û Direzione lavori e controllo di qualità durante la costruzione.
Û California, Nevada, New Mexico e Arizona negli Stati Uniti.
Û Formazione del personale per la corretta gestione
dellÊimpianto.
Û Zone del Maghreb, Egitto, penisola Arabica e Sudafrica.
Infine, ALE offrirà servizi di gestione e manutenzione
agli operatori finali, che, in combinazione con royalties,
garantiranno un flusso di entrate ricorrenti e a lungo termine.
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 21
22 Airlight Energy -Tecnologie Solari a ConcentrazioneJ R2-Riservato
ricevitore
06.09
Airlight Energy
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Tecnologie Solari a
Concentrazione
stato attuale e prossimi
passi
stato attuale e prossimi passi
Con il completamento della fase di ingegnerizzazione lÊimminente firma del primo contratto di realizzazione di un impianto
CSP di tipo booster, ALE è ora pronta a commercializzare la propria tecnologia a concentrazione. Nei prossimi 2 anni verranno
costruiti 2-3 impianti pilota per dimostrare la validità della tecnologia su larga scala con lÊobiettivo di mettere in esercizio il primo
impianto CSP standard di 50 MW entro il 2015
stato attuale
Ad oggi ALE ha completato la sua attività principale di ricerca
e sviluppo, sta ora consolidando la fase di industrializzazione
ed è pronta a commercializzare la propria tecnologia.
Operativamente ALE oggi è in grado di fornire:
Û I casseri per la produzione delle strutture in calcestruzzo
compresi i sistemi idraulici per la costruzione delle travi
centrali e longitudinali. Il tutto in combinazione con le
ricette delle miscele di calcestruzzo progettate per garantire
unÊelevata resistenza.
Û Tutte le membrane appositamente assemblate e sagomate
da una saldatrice costruita ad hoc nello stabilimento di
produzione ALE.
Macchina per la produzione delgi specchi
Û I ricevitori CSP o CPV con tutti i componenti acquistati da
fornitori qualificati e montati nello stabilimento ALE.
Û Tutte le altre parti elettromeccaniche, il sistema di
inseguimento del sole (sun tracking system) e il sistema di
ventilazione per la stesura e lÊallineamento automatico degli
specchi.
Û Documentazione dettagliata e supporto ingegneristico per lo
sviluppo di centrali, inclusive di supporto alla preparazione
del sito e del cantiere, ingegnerizzazione del sistema ciclovapore, di tutti gli edifici e della centrale di controllo.
Quadri elettrici
Û
Sistema idraulico per la produzione delle travi longitudinali
Software di controllo
Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione!J R2-Riservato 23
prossimi passi
I prossimi obiettivi di ALE sono incentrati sullÊindustrializzazione
e sulla commercializzazione del prodotto.
Ad oggi esistono 2 progetti concreti sul tavolo ed altri in fase
di negoziazione.
Industrializzazione – Le attività principali saranno rivolte
allÊottimizzazione della fabbrica, la standardizzazione della
documentazione, alla stesura delle procedure dei servizi di
ingegneria offerti e al consolidamento della base dei fornitori
strategici. Dagli attuali 40 collaboratori ALE prevede di crescere
fino a circa 70 persone entro la fine del 2012, passo delicato
ed importante per permettere una crescita stabile dellÊazienda.
Il primo progetto pilota CSP verrà realizzato in Marocco. Si
tratta di un progetto di integrazione di produzione di energia
abbinato ad una Cementificio di Italcementi. LÊinizio dei lavori
è previsto per lÊautunno del 2011, la messa in funzione
dellÊimpianto nellÊestate del 2012.
Commercializzazione - La commercializzazione della tecnologia
avverrà in due fasi distinte.
Una prima fase durante la quale verranno costruiti due o tre
impianti pilota in parallelo che andranno a dimostrare sia la
tecnologia CSP che quella CPV. Oltre a dimostrare la validità
della tecnologia su larga scala, tali impianti saranno utilizzati
anche come show-room sia in Europa che negli Stati Uniti,
per la formazione del personale, per lÊottimizzazione della
gestione e della manutenzione degli impianti così come per il
prototipaggio di future innovazioni.
Un secondo progetto, dedicato alla tecnologia CPV, verrà
realizzato in Ticino. LÊinizio dei lavori è previsto per lÊinizio
del 2012, la messa in funzione entro al fine dello stesso anno.
Altri progetti di piccole dimensioni, Sardegna e Stati Uniti
in particolare, sono in fase di negoziazione ed andranno a
riempire la pipeline a partire dal 2013.
Nella seconda fase, una volta dimostrato il valore della
tecnologia con gli impianti pilota, ALE inizierà lo sviluppo del
mercato a livello mondiale con lÊobiettivo di avere un primo
impianto CSP standard da 50MW funzionante entro il 2015
in Europa, un ulteriore impianto negli Stati Uniti due anni più
tardi e alcune installazioni CPV sparse nel mondo, iniziative
che verranno realizzate compatibilmente con la capacità di
crescita dellÊazienda.
[Maturity]
Growth
50MW
10MW Sardinia
1 SStd Plant
5MW Morocco
Pilot Plant
Prototype
Pilot Ticino
250-500kW
Prototype
Concept 2
CSP stand-alone
Integrated Energy Production
R&D
2008
CPV
Concept 1
Concept 1
2009
2010
24 Airlight Energy - Tecnologie Solari a Concentrazione J R2-Riservato
2011
2012
[Year]
2013
2014
2015
2016
2017
Airlight Energy
Holding SA
Tecnologie Solari a
Concentrazione
organizzazione
organizzazione
Consiglio di Amministrazione
Ufficio di Revisione
Airlight Energy Holding
Francesco Bolgiani - Presidente
Ernst & Young
Fabio Testori - Vice Presidente
Edy Losa - membro
Carlo Penati - membro
Direzione Operativa
Advisory Board
Gianluca Ambrosetti - Fotovoltaico concentrato
Cav. Raffaele Chiulli - Direttore Holcim Central Europe
Thomas Lang - Gruppo di potenza
Prof. Piero Martinoli - Presidente Università della Svizzera
Giovanni Martinola - Tecnologie dei materiali
Italiana
Paolo Orsatti - Business development
Dr. Stefan Nowak - Presidente del programma fotovoltaico
Andrea Pedretti - CTO
dellÊInternational Energy Agency
Mauro Pedretti - Project management
Prof. Aldo Steinfeld - Cattedra in Renewables Energy
Lavinia Sergi - CFO
Carriers presso il Polotecnico Federale di Zurigo
Hans-Peter Stöckl - COO
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Airlight Energy Holding SA
via croce 1
CH-6710 biasca
switzerland
www.airlightenergy.com
© Airlight Energy Holding SA