Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
←
→
Trascrizione del contenuto della pagina
Se il tuo browser non visualizza correttamente la pagina, ti preghiamo di leggere il contenuto della pagina quaggiù
ENTE PER LE
NUOVE TECNOLOGIE,
Le celle a combustibile e l’idrogeno in Italia L’ENERGIA E L’AMBIENTE
Stato dell’arte e sviluppi futuri
Presentazione della Piattaforma Europea e
situazione internazionale
Centro Congressi Roma Eventi, Fontana di Trevi
Roma 13 Dicembre 2011
Angelo Moreno
angelo.moreno@enea.it
AM - 2007-1
Principali obiettivi FCH-JU
Contribuire al raggiungimento degli obiettivi UE in campo energetico
ed ambientale:
Al 2020 i famosi 20-20-20
• 20% di riduzione delle emissioni dei gas serra
• 20% di riduzione del consumo globale di energia primaria (efficienza energetica)
• 20% di energia rinnovabile sul totale del mix Europeo
Al 2050
• 80 % di riduzione delle emissioni di gas serra nei paesi industrializzati (G8 de L’Aquila)
Dall’80% di dipendenza dai combustibili fossili all’80% di riduzione
delle emissione dei gas serra in 40 anni :
• Una strategia completamente nuova per un sistema energetico globale
• Andare verso un economia a “basso contenuto di carbonio”, non semplice e non immediato
• Lo sviluppo di tecnologie per un ’uso efficiente delle risorse è un “must”
2007-2
Visione idrogeno
Idroelettrico Solare termico
Impianto eolico
Biomasse
Impianto
fotovoltaico
H2
Centrale elettrica
Impianto di produzione H2
H2
CO2
Celle a combustibile
Stazione di servizio
Gas naturale
Giacimento esaurito Acquifero salino
2007-3
Roadmap Europea per Idrogeno e Celle a Combustibile
2050
Produzione diretta di H2 da fonti rinnovabili Economia orientata
Societá dell’H2 senza carbonio
Produzione e all’idrogeno
i
distribuzione Maggiore produzione di H2 senza emissioni di carbonio r
at
iv o
idrogeno i p ge n
rie
Fonti rinnovabili, combustibili fossili con sequestro,
2040 fic ro na
nuove tecnologie nucleari ne i id tr o azio 2050
be ala d po st
e
c o a sc ile tras ioni
li st ib er z H2 nei trasporti aerei
ubb va ust le p plica at
o
u
p s m ib a b i p rc
e
to ne co ust er m
Ampia diffusione di gasdotti per la distribuzione di H2 2030 en azio le a mb ile p d el
im zz el co ib ne
osc ciali e c elle bust zio
Interconnessione alle reti locali di distribuzione dell’H2 n e r tra Le celle a combustibile diventano
Significativa produzione di H2 da fonti rinnovabili i co m m
C om
C e ne 2040 tecnologia dominante nei trasporti,
R o p
compresa la gassificazione della biomassa C re nella generazione distribuita di elettricità
o
2020 e
H 2
gi e nelle microapplicazioni
ion H 2 2 ag
z M
d u rto o H
o o i
Produzione di idrogeno da fossili con sequestro CO2 Pr asp agg
o Tr occ 2030 H2 è la scelta privilegiata come carburante per
Raggruppamenti di reti locali di distribuzione H2 at St veicoli a celle a combustibile
riv . )
p ne ità Significativa crescita della generazione di potenza distribuita con
o io ttric sostanziale penetrazione delle celle a combustibile
2010 gn raz ele
t
Raggruppamenti locali di stazioni di
pe imos ione e
Sistemi di accumulo idrogeno di 2a generazione
rifornimento di H2. Trasporto H2 su strada im d z on ia
e era uzi ch
e produzione on-site di H2 nelle stazioni ed
i c ata en trib
g s n
2020
ic Sistemi con celle a combustibile ad alta temperatura e basso costo
di rifornimento (reforming ed elettrolisi)
l ic ppli li e , di no i di Celle a combustibile commerciali per micro-applicazioni
b a co rto ge co
l
Produzione di H2 da reforming pub ase, (vei spo ’idro v ei
Veicoli con celle a combustibile competitivi
i i b ile tr el a l i Sistemi SOFC a pressione atmosferica ed ibridi commerciali (< 10 kW)
del gas naturale ed elettrolisi iv d tib e, d rc
h
ent erca bus zion uso , pa
c i m c u e o Primi flotte veicoli a H2 (sistemi di accumulo H2 di 1a generazione)
2000 In R a co Prod am
p
ll e l c 2010 Produzione in serie di FCEV per flotte di veicoli e altri mezzi di trasporto (imbarcazioni);
Ce su celle a combustibile per unità di potenza ausiliaria (compreso reforming)
e st
t
T,
RS Sistemi stazionari a celle a combustibile ad alta temperatura (MCFC/SOFC) (
Joint Technology Initiatives/Joint Undertakings
JTI = Concetto di partnership pubblico privato (PPP)
JU = Entità legale per gestire il programma e i finanziamenti (art. 171 del trattato UE)
VISION FCH JU Background
Hydrogen Energy
And Fuel Cells
„Technology Plattform“
(2003)
STRATEGY
Strategic Research Agenda
Deployment Strategy
Strategic Overview
(2005)
100 “volontari” hanno
investito più di 10M€ per la
preparazione della FCH JU
IMPLEMENTATION
Implementation Plan Documenti disponibili sul sito :
(March 2007)
2007-5 www.hfpeurope.org/hfp/keydocs
Obiettivi 2020: Raggiungimento del mercato per tutti i settori 2007-6
La composizione ed i finanziamenti della JU
• Commissione Europea
• NEW-IG (New Energy Word – IG), Raggruppamento
industrie H2 e FC
• Raggruppamento Enti di ricerca ed Università Europei
H2 e FC (N.ERGHY)
• SRG, raggruppamento rappresentanti stati membri
• Regioni
• Budget and Cost Sharing 2008-2013
Commissione Europea 467 MEUR
Industria e Ricerca 473 MEUR
Budget Totale 940 MEUR
2007-7
New Energy Word – IG (NEW – IG) I partner del Raggruppamento delle Industrie 2007-8
N-ERGHY: I partner del Raggruppamento degli enti di ricerca 2007-9 Website: www.nerghy.eu
JU: Investimento pubblico - privato
Circa 1 Miliardo di € di investimenti pubblici e privati
Azione di supporto Ricerca di lungo termine e
6% di breack-trough 13%
Per tipologia di azione
Dimostrazione Ricerca e sviluppo tecnologico
52% 29 %
2007-10JU: Investimento pubblico - privato
Circa 1 Miliardo di € di investimenti pubblici e privati
Trasporto ed
Attività
infrastrutture di
trasversali
Per area di applicazione
Early Market rifornimento
28,3 M€ - 6%
58,3 M€ - 13% 154,8 M€ - 35%
Generazione Produzione e
stazionaria e distribuzione
cogenerazione idrogeno
167,7 M€ - 37% 49,9 M€ - 9%
2007-11JU: Ripartizione fondi sui sei bandi nel periodo 2008-2013 2007-12
FCH-JU: Bando 2012
Pubblicazione 17 Gennaio 2012
Termine 24 Maggio 2012
Fondi 73,8 M€ (+?)
Aree Applicative (totale topic = 30) M€
Trasporto e Infrastrutture di rifornimento (7 topic) 25.0
Produzione e distribuzione Idrogeno (6 topic) 8.0
Generazione e co-generazione stazionaria(8 topic) 26.0
Prime introduzioni sui Mercati (5 topic) 9.5
Attività trasversali (4 topic) 5.0
2007-13Situazione internazionale
UNIONE EUROPEA GIAPPONE
7 Programma Quadro Hydrogen and Fuel Cells R&D – METI Program
Fuel Cell and Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) GERMANIA METI-NEF
• Sviluppo tecnologie di produzione, distribuzione ed
National Innovation Program
Finanz. pubblico: 6FP (2002-2006) ~ 315 M€ accumulo H2
R&S idrogeno e celle a combustibile • Dimostrazione sistemi a celle a combustibile per usi
FCH JU (2008-20013) ~ 470
residenziali
M€ Finanz. pubblico: 2007-2016 ~ 700 M€
METI - JARI and ENAA
• Japan Hydrogen & Fuel Cell Demonstration Project
CANADA
FRANCIA Finanz. pubblico: METI (2001-2008) ~ 1800 M€
Hydrogen and Fuel Cell R,D&D
National Hydrogen and Fuel Cell Action Plan FY 2009 (request) ~ 230 M€
Finanz. pubblico: ~ 25 M€ /anno (PAN-H, 2006-2010)
H2E Project (7 anni) ~ 68 M€
Finanz. pubblico: 2008 - 35 M€ COREA
USA
Hydrogen and Fuel Cell RD&D (MOCIE, 2004-2008)
DoE Hydrogen Program
21st Frontier Hydrogen Energy R&D Program
• EERE Office - Hydrogen, Fuel Cells & Infrastructure
(MOST, 2003-2013)
Technologies Program ITALIA
• Office of Fossil Energy - Hydrogen from Coal –
- Solid State Energy Conversion Alliance Program
FISR Program (2005-2009) - Tecnologie H2 e Finanz. Pubblico: MOCIE 420 M€
• Office of Nuclear Energy - Nuclear Hydrogen
celle a combustibile MOST 75 M€
• Office of Science - Basic Research Needs for the Hydrogen • Programma Industria 2015 NATIONAL RD&D ORGANIZATION
for HYDROGEN AND FUELCELL
Economy
Finanz. pubblico: FISR (2005-2009) ~ 90 M€
California Fuel Cell Partnership Industria 2015 ~ 30 M€
CINA
Finanz. pubblico: DoE (2004-2008) ~ 900 M€ 863 Programmi (MOST) – Idrogeno e celle a
DoE FY 2009 ~ richiesti 268 M€ REGNO UNITO combustibile
Diversi progetti a livello nazionale e regionale 973 Programmi (MOST) - Ricerca di base su
• Hydrogen, Fuel Cells and Carbon Abatement H2 e celle a combustibile
Technologies Demonstration Program (2007-2010)
Finanz. pubblico: 973 Programmi~ 5 M€ (2000-2008)
Finanz. pubblico: 2005-2007 ~ 39 M€
2007-14USA: Programma DoE
Fuel Cell Cost & Durability
Stationary Systems
713 $/kW, > 20.000 h durability
Transportation
STATUS 2010
61$/kW , >2,000h durability
Hydrogen Cost
3- 12 $/kg delivered
H2 Storage Capacity & Cost
Volumetric capacity: 15-50 g/L
Gravimetric capacity: 3.0-6.5 wt%
Cost: 8-23 $/kWh
Fuel Cell Cost & Durability
Stationary Systems
750 $/kW, 40,000 h durability
Transportation
TARGET 2015
30 $/kW , 5,000h durability
Hydrogen Cost
2 - 3 $/kg delivered
H2 Storage Capacity & Cost
Volumetric capacity: 40 g/L
Gravimetric capacity: 5.5 wt%
Cost: 4 $/kWh
2007-15USA: Fatti
• Sistemi di Backup : circa 900 kW cumulativi in circa 200 differenti siti
• Fork lift: in operazione circa 2.300 sistemi, si revede l’apertura del mercato anche senza
incentivi DoE perché tali sistemi hanno dimostrato, paragonati a quelli convenzionali:
Costi di manutenzione 1,5 vote più bassi
Costi di rifornimento (mano d’opera) 8 volte più bassi
Costi totali netti 2 volte più bassi
• Generazione stazionaria: crescita nella realizzazione di sistemi MCFC e PAFC
UTC Power (PAFC) a parte gli impianti già in esercizio ormai da anni, ha 8 progetti per
complessivi 6 MW circa
FCE (MCFC) ai circa 30 MW già installati in USA, ha progetti per circa 23 MW nel 2010 ed
altri si sono aggiunti nel 2011 derivanti da politiche di incentivazione dei singoli stati.
Ad esempio il Connecticut :
• ha messo incentivi per auto generazione e supporto alla rete ed ha deciso di raggiungere il
20% di “clean generation” al 2020, pari a circa 800 MW,
• Ha certificato che le celle a combustibile alimentate a metano soddisfano i requisiti imposti
dal RPS
• Ha assegnato alla FCE il finanziamento per la realizzazione di 47,3 MW di sistemi a MCFC
2007-16UTC Power 2007-17
UTC POwer 2007-18
Connecticut Market Drivers 2007-19
MCFC: FCE - sistemi realizzati
• 181 MW installati o ordinati – Tasso di crescita medio negli ultimi 5 anni = 48%
• Più di 80 impianti in 50 siti differenti
• Corea e California hanno il maggior numero di impianti
• Mercato in espansione anche in Europa e nel sud est asiatico
69 MW
11,2 MW : il più grande impianto
a celle a combustibile nel mondo
28 MW
Oil & Gas
Government
Grid Support
Hotels
Manufacturing
University & Hospital
3 MW
Renewable
North America Europe Asia
2007-20Programmi USA: Veicoli a celle a combustibile
Controlled Hydrogen Fleet and Infrastructure
Demonstration and Validation Project
DaimlerChrysler - 30 veicoli (27 F-Cell, 3 Sprinter van)
BP, DTE, NextEnergy - 8 stazioni di rifornimento
(California e Michigan)
Ford Motor - 26 veicoli (Focus FVC)
BP - 7 stazioni di rifornimento i(California, Florida e Membri Membri associati
Michigan) • DaimlerChrysler • Ballard Power Systems • AC Transit
• Ford • UTC Power • Air Products and Chemicals
• General Motors • Hydrogenics Corporation
General Motors - 40 veicoli (Hydrogen3) • Honda • California Air Resources Board • ISE Corporation
Shell Hydrogen LLC - 5 stazioni di rifornimento • Hyundai • California Energy Commission • Pacific Gas & Electric
• Nissan • National Automotive Center • Praxair
(Washington D.C., New York, California e Michigan) • Toyota • South Coast Air Quality • Proton Energy Systems
• Volkswagen Management District • Santa Clara VTA
• U.S. Department of Energy • Sunline Transit Agency
Hyundai Motor- Kia Motors - 32 veicoli • BP • U.S. Department of Transportation • ZTEK Corp.
(HyundayTucson e Kia Sportage) • Chevron • U.S. Environmental Protection Agency • UC Davis Institute of
• Shell Hydrogen Transportation Studies
Chevron Technology Ventures LLC - 6 stazioni di
rifornimento (California)
Provati su strada 175 veicoli, tra cui 9 autobus
Realizzate 25 stazioni di rifornimento di idrogeno
2007-21Giappone: Programma NEDO 2007-22
Giappone: Programma NEDO
METI
(Promozione H2 e FC)
Finanziamenti
NEDO
New Energy and Industrial Technology
Development Organization
Programmi su PEFC, SOFC e
materiali per lo storage H2
(JHFC project)
Finanziamento e
gestione progetti
Università, industrie,
centri di ricerca, ecc.
2007-23Giappone: Scenario per la commercializzazione di veicoli
FC e stazioni di rifornimento H2
2007-24Veicoli a celle a combustibile
Japan Hydrogen & Fuel Cell Demonstration Project
I fase 2002-2005 II fase 2006-2010
Stazione H2 Asahi Stazione H2 Ome Stazione H2 Senju
Reforming gas naturale Reforming LPG
Reforming nafta
DaimlerChrysler Japan Holding Babcock - Hitachi K.K. Nippon Sanso, Tokyo Gas
Nippon Oil
F-Cell
General Motors Asia Pacific Japan Stazione H2 Sagamihara Stazione H2 Kasumigaseki
Hydrogen3 Elettrolisi (stazione ricollocabile)
Kurita Water Industries, Idrogeno compresso da impianto
Hino Motors
Sinanen Co., Itochu Enex Co. centralizzato
Autobus FCHV Tokyo Nippon Sanso
Honda Motor Co.
Stazione H2 Hadano Stazione H2 Ariake
Honda FCV (2004-2005) Idrogeno liquido da fornitore
Nissan Motor Co. Reforming cherosene Kanagawa Showa Shell Sekiyu K.K.
Chiba
Nissan X-Trail Idemitsu Kosan Iwatani International Corp.
Suzuki Motor Corporation
Wagon R-FCV Stazione H2 Yokohama-Daikoku Stazione H2 Kawasaki Idrogeno
Reforming benzina desolforata
Toyota Motor Corporation liquido da fornitore
Cosmo Oil Japan Air Gases
Toyota FCHV
Surimoto Stazione H2 Yokohama-Tsurumi
Veicoli speciali (cart, sedie a Facility per produzione di idrogeno liquido
Idrogeno come co-prodotto di impianti cloro-soda
Idrogeno da gas da carbome
rotelle) Tsurumi Soda ,Iwatani International
Nippon Steel Corporation
Stazione H2 Centrair Stazione H2 Expo Seto Nord Stazione H2 Expo Seto Sud
Reforming gas naturale (Marzo- Settembre. 2005) (Marzo- Settembre 2005)
Toho Gas Co., Nippon Steel Aichi Prod. centr. da gas da carbone Reforming gas naturale
Taiyo Nippon Sanso Nippon Steel, Taiyo Nippon Sanso Toho Gas, Taiyo Nippon Sanso.
2007-25Giappone: Scenario per la commercializzazione di veicoli
FC e stazioni di rifornimento H2
Marzo 2011 - 13 industrie giapponesi , con lo scopo di arrivare alla produzione di massa di
veicoli a FC e delle infrastrutture H2, hanno annunciato:
• Lancio nel mercato veicoli a FC, già a partire dal 2015,
in 4 maggiori aree metropolitane giapponesi
• Impegno a realizzare circa 100 stazioni di rifornimento
al 2015
• Impegno ad espandere l’introduzione delle auto FC e a
sviluppare la rete di distribuzione dell’idrogeno
Stazioni rifornimento
attraverso il Giappone
sull’autostrada
• Progetto Dimostrativo (JHFC3): 15 stazioni di servizio
con
Produzione di idrogeno on site ed off site
H2 da raffinerie, da NG, da energie rinnovabili
Stazioni rifornimento in
Pressione di erogazione 35/70MP 4 aree metropolitane
50 veicoli a FC tra bus ed automobili
2007-26Giappone: Commercializzazione FC per utenze domestiche
Progetto ENE .FARM: Crescita annuale dei sistemi FC per utenze domestiche
Totale: Circa 22.000 unità
2007-27Giappone: Commercializzazione FC per utenze domestiche
• 2009: La prima commercializzazione di PEFC per uso domestico
• Installate circa 22.000 unità
• Prodotto di 2a generazione: minor costo, allungata la vita utile, maggiore efficienza, minore
ingombro
1a Generazione – 2009 2a Generazione – 2011
2007-28Corea:Visione Economia Idrogeno (MKE) 2007-29
Corea: Finanziamenti per il progetto nazionale per le
attività di R&S&D relative alle sole FC
72,663
M KRW 58,011
50,000
39,935 39,484
40,000
25,319
30,000 20,377
20,000 9,233
6,978 6,448
10,000
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
0
2007-30Corea:Visione Economia Idrogeno (MKE)
2003-2012
2013-2020 2021-2030 2031-2040
Ricerca e sviluppo
Fase iniziale
Formazione del Espansione del
dell’economia Dimostrazione e fornitura con il supporto del
mercato mercato
dell’idrogeno governo
Sviluppo tecnologico Quota di mercato dell’energia basata
sull’idrogeno ▶ 0.03%
Espansione delle infrastrutture per
l’idrogeno
Mercato auto 2003-2005 2006-08 2009-12
sostenuto Penetrazione
R&S Demo
del mercato
MINISTRY OF KNOWLEDGE ECONOMY (MKE) Sistemi decentralizzati
400 MW
- Celle a combustibile e veicoli FC (250-1000 kW)
MINISTRY OF LAND, TRANSPORT AND MARITIME AFFAIRS Applicazioni industriali 80 unità
- R&S di normative e regole di sicurezza per i veicoli FC Domestiche (< 3 kW) 10.000 unità
MINISTRY OF EDUCATION, SCIENCE AND TECHNOLOGY Distributori Idrogeno 10 unità
- Produzione, immagazzinamento e distribuzione dell’H2
Veicoli a celle a
MINISTRY OF ENVIRONMENT combustibile
500 unità
- Realizzazione di veicoli ecologici
Bus a celle a combustibile 20 unità
2007-31Strategia per promuovere il mercato
South Korea’s economy is 97% dependent on imported energy, and on exports – government-industry
cooperation is key to growth
• Focused energy innovation policy
Four “national growth engines”: PV, wind, hydrogen & fuel cells, IGCC
• New RPS program in 2012
1,400 MW New and Renewable Energy (NRE) in 2012, increasing to 7,000 MW in
2022
• Fuel Cells on natural gas and bio gas qualify
• Public Buildings Compulsory program DFC3000 at Incheon, South Korea
New or renovated public buildings >1000 m2 must install 5% NRE
• FCE-POSCO Power partnership 2.4 MW DFC1500
Pohang, South
40+ MW installed or under contract, including 11.2MW at Daegu City Korea
Highlights: Challenges:
• FIT for FC at $0.28/kWh • RPS: higher potential, variable
• Low interest loans, tax deductions renewable energy credit value
• Localization strategy • Requires strong local partner
2007-32Corea: Strategia per promuovere la Generazione distribuita 2007-33
Corea: 1 milione di “green home” 2007-34
Corea: 1 milione di “green home” 2007-35
Corea: Dalla FIT al Renewable standard portfolio (RPS)
• Feed-in-Tariff (FIT) Fiscal Year Max. Allowance
- Year-based FIT (2007 – 2011) ~2008 8MW
- ~ 20¢ /kWh ( 7 ¢ /kWh for conventional) 2009 12MW
2010 14MW
- sold-out: MCFC 45.2 MW (POSCO)
2011 16MW
PAFC 4.8 MW (UTC)
Total 50MW
• Renewable Portfolio Standard (RPS) Year ‘12 ‘13 ‘14 ‘15 ’16 ‘17 ‘18 ‘19 ‘20 ‘21 ‘22
- RPS will replace FIT from 2012. % 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10
- By 2022, portion of renewable source should be 10% or larger.
- Renewable market: 350 MW/Y until 2016, 700 MW/Y until 2022, 54 B USD in total
- Fuel cell gets double credit.
2007-36POSCO-FCE Market Development Model
RPS replaces FIT –
Utility mandate 7,000
MW by 2022
Korean Market
FIT enacted for Fuel Leadership
Cells & Renewable
Energy
2005 2006 2007 2008 2009 2010
2007-37Corea: Renewable standard portfolio (RPS) Generazione distribuita - Celle a Combustibile a Carbonati fusi: • 50 MW già realizzati, 88MW ordinati. • Realizzato il più grande impianto a celle a combustibile : 11, 2 MW 2007-38
Corea:Generazione distribuita MWh da FC 2007-39
Germania : NIP (National Innovation Program)
Trasporto (54%)
Espansione delle flotte di veicoli FC e delle
infrastrutture per l’H2 partendo da regioni chiave
Source CEP
158 progetti
720 M€ budget
Applicazioni stazionarie (36%) Mercati di nicchia (10%)
Micro cogenerazione a FC per uso residenziale IT, telecomunicazioni
Generatori industriali per co e tri generazione Logistica, turismo, tempo libero
Source Telekom / PASM
Source BMV
Source Vaillant
2007-40Germania : Trasporto - L’uovo e la gallina
L’uovo e la gallina
Non ci sono Veicoli FC senza infrastrutture idrogeno e viceversa
2007-41Germania : Daimler sul mercato nel 2014!! 2007-42
Grazie
Per
l’attenzione
2007-43Veicoli a celle a combustibile
Panoramica sullo stato dell’arte nel mondo
2007-44Applicazioni nel trasporto: attività dimostrative
Stato della tecnologia
• Stack e sistemi fino a 250 kW
Attività dimostrative
• Controlled Hydrogen Fleet and Infrastructures Demonstration and Validation Project (2004-2009,
Programma DOE, USA)
• California Fuel Cell Partnership (1999-2012, USA)
• Japan Hydrogen & Fuel Cell Demonstration Project (2002-2010 ,Giappone)
• Progetti Europei (6FP): HyFleet:CUTE, HyCHAIN Minitrans, Zero Regio
• Clean Energy Partnership (2004-2010, Germania)
• London Hydrogen Transport Programme (2006-…, Regno Unito)
Principali costruttori
Ballard Power Systems, CEA, General Motors, Honda Motors, Hydrogenics, Nuvera Fuel Cells, Toyota
Motors, UTC Power
2007-45Veicoli a celle a combustibile a idrogeno
Principali programmi dimostrativi
UNIONE EUROPEA
CANADA H2MOVES SCANDINAVIA PROJECT (FCH JU, 2010-13)
12 veicoli (10 Daimler F-Cell class-B, 2 Alfa Romeo MiTo Alfa
VANCOUVER FUEL CELL VEHICLE PROGRAM GIAPPONE
Romeo/CRF)
5 veicoli su strada a Vancover (Ford, Ballard, Dynetek)
5 city car (H2 Logic)
BRITISH COLUMBIA FUEL CELL BUS DEMONSTRATION JAPAN HYDROGEN & FUEL CELL DEMONSTRATION PROJECT /
METI - JARI E ENAA (2003-2011)
20 autobus ibridi New Flyer in esercizio in Whisler, 2010-14
(Ballard, ISE/Siemens, Dynetek, Valence) 48 veicoli (Daimler, GM, Honda, Toyota/Hino, Nissan, Suzuki)
11 stazioni di rifornimento idrogeno
GERMANIA
CLEAN ENERGY PARTNERSHIP (CEP) - NIP (2007-2016)
15 veicoli a Berlino (Daimler, GM/Opel, Ford, Volkswagen) e 2 SUD COREA
stazioni di rifornimento idrogeno, 2003-2007;
STATI UNITI 2008-10- previsti 40 veicoli (Daimler, GM/Opel, Ford, FCV DEMOSTRATION PROJECT / MKE E MEST
Volkswagen, Toyota) 30 autovetture e 4 autobus (Hyundai, Kia Motors), 2004-2011
DOE /TECHNICAL VALIDATION PROGRAMME
10 Daimler F-Cell class B ad Amburgo e 4 nuove stazioni 10 stazioni di rifornimento idrogeno
140 veicoli (GM, Daimler, Ford, Hyundai-Kia ) idrogeno (TOTAL e Shell)
20 stazioni rifornimento idrogeno (Shell, BP, Chevron)
CALIFORNIA FUEL CELL PARTNERSHIP HYFLEET CUTE (2006-2009, 6PQ)
298 veicoli (Daimler, GM, Hyundai/Kia, Honda, Nissan, 9 autobus Mercedes Citaro ad Amburgo (Hamburger
Toyota,Volkswagen;) Hochbahn)
Dimostrazione autobus (AC Transit, Santa Clara VTA and
SunLine Transit Agency) H2 MOBILITY INITIATIVE (2009)
20 stazioni rifornimento idrogeno
CINA
Protocollo d‘intesa siglato da 8 industrie (Linde, Daimler, EnBW,
OMV, Shell, Total, Vattenfall e la NOW GmbH) per la realizzazione UNITED NATIONS DEVELOPMENT PROGRAM - GEF
NATIONAL FUEL CELL BUS PROGRAMME - DOE/ FEDERAL
di infrastrutture per l’idrogeno e per promuovere la produzione in
TRANSIT ADMINISTRATION serie di veicoli a celle a combustibile PROJECT
10 autobus operativi in varie località (AC Transit, SunLine 3-6 autobus a Shangai per Expo 2010 (Shanghai Automotive
Transit Agency, CTTrandit, Università Delawere e Texas) Industry Corp.)
2007-46Veicoli a celle a combustibile
Strategie delle principali case automobilistiche
• 60 F-Cell classe-A su strada • Ingresso nel mercato 2015
Daimler AG • F-Cell classe-B primo veicolo prodotto
• Commercializzazione 2020
in serie (200 vetture dal 2010)
• Spostamento verso tecnologie per il
Ford Motors • 18 Ford Focus ed Explorer breve-medio termine (veicoli ibridi e plug-
in)
• 119 Equinox / HydroGen 4 in USA,
General Motors
Germania,Giappone, Cina e Corea dal • Mercato dopo 2015
Opel
2008
• 20 FCX Clarity in leasing dal 2007
Honda Motor • Disponibilità commerciale dopo il 2015
• 200 vetture entro il 2012
• 32 Tucson/Sportage FC operative in
• Produzione precommerciale dal 2012
Hyundai-Kia USA
(1.000/anno FCV 4a gen.)
Motors • 30 veicoli Hyundai/Kia in Corea, 2006-
2010 • 10.000/anno FCV 5a gen. Nel 2015
Nissan • 20 X-Trail FCV in Giappone • Inizio commercializzazione nel 2015
• 20 FCHV operativi in USA e Giappone
• 100 FCHV- adv.in USA entro 2012
Toyota Motor • Commercializzazione dal 2015
• FCHV adv. In leasing in Giappone dal
2008
• 22 Passat Lingyu FCV in USA e Cina
Volkswagen
dal 2009
2007-47Stazioni di rifornimento idrogeno
Nel 2009 circa 170 stazioni di rifornimento idrogeno e 75 in
corso di realizzazione
Nei primi mesi del 2010 operative altre 16 stazioni
2007-48Celle a combustibile per uso stazionario
Panoramica sullo stato dell’arte nel mondo
2007-49Celle ad elettrolita polimerico (PEFC)
Applicazioni stazionarie
Efficienza: 37-40 %
Combustibile: idrogeno,gas naturale, GPL
Reforming del combustibile: esterno
Stato della tecnologia
• Sistemi CHP 1-5 kW per usi residenziali e potenza di back-up
• Sistemi di generazione cogenerazione fino a 250 kW
• Generatori portatili < 1 kW
Attività dimostrative
• Large Scale Fuel Cell Demonstration Project (Giappone): Sistemi residenziali da 1 kW alimentati con diversi combustibili (3307
unità installat tra il 2005 e il 2008)
• DoD Residential PEFC Demonstration Programme (USA): 91 unità di potenza 1-5 kW in 56 siti militari
• Unità 1-5 kW in prova come sistemi di back-up presso diversi utenti (aziende di telecomunicazioni, data center, ecc.)
• Sistemi da 50 e 120 kW installati presso impianti chimici dove l’idrogeno è disponibile come sottoprodotto (es. impianti cloro-
soda)
Principali costruttori
Ballard Power Systems/Ebara, Hydrogenics, IdaTech, Intelligent Energy, Nuvera Fuel Cells, Plug Power, ReliOn, Toshiba Fuel Cell
Power Systems, Fuji Electric, Panasonic, Eneos CellTech (JV Sanyo/Nippon Oil) , Tokyo Gas, Exergy Fuel Cells, NedStack
2007-50Celle ad acido fosforico (PAFC)
Efficienza: 40-50 %
Combustibile: idrogeno, idrocarburi riformati, gas di discarica
Reforming del combustibile: esterno
Stato della tecnologia
• Impianti per cogenerazione da 100-400 kW per i settori residenziale e terziario
• Impianti commerciali da 200 kW (PureCell TM200)
Attività dimostrative
• Oltre 300 unità da 100 e 200 kW installate in USA e Giappone
• Programma Department of Defense (USA): 30 impianti PureCellTM200 installati tra il 1994 e il 1997 in diversi siti militari
• In Giappone presso aziende energetiche in passato hanno operato impianti di potenza 1-11 MW;un impianto da 1.3 kW esercito in
Italia (1995-1998)
Costruttori
UTC Power e HydroGen Corp. negli Stati Uniti, Fuji Electric e Toshiba Fuel Cell Power Systems in Giappone
2007-51Celle a carbonati fusi (MCFC)
Efficienza: 45-55%
Combustibile: idrocarburi riformati, biogas, gas da carbone
Reforming del combustibile: interno / esterno
Stato della tecnologia
• Impianti per generazione di energia e cogenerazione fino a 3 MW
• In sviluppo sistemi multi-MW
Attività dimostrative
• In esercizio impianti da 250 kW, 1,2 MW e 2,4 MW alimentati con diversi combustibili (gas naturale e biogas) in Nord America,
Giappone, Corea ed Europa
• Sistemi ibridi MCFC/turbina a gas (potenza < 300 kW) dimostrati in Stati Uniti, Giappone Italia
Costruttori
Fuel Cell Energy e GenCell negli Stati Uniti; CFC Solutions e Ansaldo Fuel Cells in Europa; Ishikawajima_Harima Heavy Industries
e Maruben in Giappone; KEPCO in collaborazione con Posco Power in Corea
2007-52Celle a combustibile
Sistemi MCFC - Applicazioni stazionarie
Tecnologia FuelCell Energy
25.000
< MW 1,2 MW 2,4 MW
20.000
20.000
15.000
$/kW
Costi ottenuti nel 2006 su unità DFC
3000 da 2.4 MW
9.772
10.000
8.259
6.254
4.800 4.300
5.000
3.250 3.840 3.440
0
1996-97 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Progressi nella riduzione dei costi
2007-53Celle a ossidi solidi (SOFC)
Efficienza: 45-60 %,
Combustibile: idrocarburi, gas da carbone
Reforming del combustibile: interno / esterno
Stato della tecnologia
• Impianti per cogenerazione fino a 220 kW
• Sistemi per usi residenziali di potenza < 5 kW
• Generatori portatili < 1 kW
Attività dimostrative
• Programma SECA (Solid State Energy Conversion Alliance, USA): sviluppo di sistemi di potenza 3-10 kW
• Progetti NEDO (Giappone): dimostrazioni di sistemi per usi residenziali (2007: 32 unità CHP da 700 W - 2 kW)
• Operativi diversi sistemi di potenza < 5 kW e impianti per cogenerazione di potenza fino a 220 kW
Principali costruttori
Siemens Power Generations, Acumentrics, Ceramics Fuel Cells, Hexis AG, Kyocera/Osaka Gas, Mitsubishi Heavy Industries,
Mitsubishi Materials/Kansai Electric Power Co., Tokyo Gas, VersaPower, Wärtsilä Corp., SOFCPower
2007-54Celle a metanolo diretto (DMFC)
Sistemi portatili
Efficienza: 35-40 %
Combustibile: metanolo
Stato della tecnologia
• In sviluppo sistemi per elettronica di consumo e usi militari < 100 W
• Prototipi di generatori portatili per usi civili < 2 kW
Attività dimostrative
• Programma DoE (USA): Sviluppo di sistemi per applicazioni nell’elettronica di
consumo (Sviluppo celle a combustibile
Numero di unità consegnate per applicazione ed area geografica
Fonte: Fuel Cell Today, Industry Review2008
2007-56Programmi Idrogeno e Celle a Combustibile - USA e UE
Evoluzione dei finanziamenti
U.S. DoE EUROPEAN
COMMISSION
2007-57Qualche notizia in più sulla FCH - JU 2007-58
JU: Bando 2011 (109M€)
Titolo della bando FCH JU Call for Proposals 2011 Part 1
Identificativo del bando FCH-JU-2011-1
Data di pubblicazione 03 Maggio 2011
Chiusura bando 18 Agosto 2011 ore 17.00
Budget indicativo 109 M€.
Progetti ricevuti circa 80
Progetti selezionati circa 50
Progetti in negoziazione circa 30
Inizio negoziazione Dicembre 2011
2007-59N-ERGHY: 66 Membri e 20 Paesi
Geographical Member Distribution
June 2011
Belgium Lithuania
Bulgaria Norway
Czech Republic Poland
Denmark Portugal
SINTEF Finland Romania
NTNU
France Spain
Univ. Of TKK Germany Sweden
Uppsala VTT
Greece Switzerland
IFE
Italy Turkey
KTH Israel UK
Next DTU
Energie
WaRE LEI
UKERC HZG
Inst. Energetyki
FZJ
CUTEC NRI Rez
DLR
INERIS, IFP CNRS FZK
Univ. Bordeaux 1 IM Mainz ICT
CEA Univ. Nancy
TECNALIA Eifer ZSW
CIDETEC M.I.N.E.S EMPA PSI
Fundacion ITMA Univ. Poitiers
Univ. Montpellier 2 FBK
Fundacion Cidaut ICIT
CENER Univ. Perugia UNIDO-ICHET
CIEMAT Hidrogeno CNR
Univ. Salerno BH2Society
Aragon Univ. Turin
INTA IREC
LNEG ENEA CPERI
Politecnic Univ.
Turin Univ. Rome-
AIJU
la Sapienza Tübitak
IMDEA Energia Univ. Alicante FORTH
Univ. Genoa Univ. Rome- CRES
Tor Vergata
CNH2
2007-60JU: Board del Raggruppamento degli enti di ricerca
(eletto nell’aprile del 2010)
2007-61JU: La partecipazione Italiana 2007-62
Obiettivi della FCH - JU
Fino a 10 veicoli, un sito dimostrativo con capacità di rifornimento per 50 veicoli “Snapshot 2020”
2010
Fino a 20 autobus, 3 siti dimostrativi con adeguata capacità di rifornimento vendite per anno
VEICOLI A
IDROGENO E
STAZIONI DI
Fino a 500 veicoli e 3 siti dimostrativi con 3 tre nuove stazioni di rifornimento
RIFORNIMENTO 0.4-1.8 milioni di veicoli
2015 Fino a 500 autobus su 10 siti EU con almeno 7 stazioni di rifornimento
a idrogeno
Sistemi di propulsione di autovetture - Costo del sistema 100 €/kW, durata 5000 h
Adeguata disponibilità di catene di produzione idrogeno per soddisfare i requisiti
2010 0.1-0.2 milioni di
delle attività dimostrative
PRODUZIONE E
sistemi CHP a celle a
DISTRIBUZIONE
Domanda di H2: 10-20 % , carbon-free combustibile
IDROGENO
2015 Costo H2 alla stazione di rifornimento < 5 €/kg (produzione centralizzata ed on-site,
escluse tasse)
2010 Potenza elettrica installata 3-7 MW 0.1 milioni di unità a
GENERAZIONE
celle combustibile per
DI POTENZA
STAZIONARIA
Potenza elettrica installata 100 MW le prime applicazioni
E CHP 2015 Costo 5000-6000 €/kW (Sistemi CHP) e 1500-2000 €/kW per sistemi
commerciali/industriali
2010 10000 sistemi sul mercato, di cui 6000 nuove vendite 250 milioni di
CELLE A
micro-FC
COMBUSTIBILE PER
I PRIMI MERCATI 2015 50000 nuove unità sul mercato
2007-63FCH-JU nel SET Plan
Il contributo della FCH – JU nei principali
settori di intervento del SET plan
2007-64Puoi anche leggere
