Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea

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Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
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
Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
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
Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
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
Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
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) (
Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
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
Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
Obiettivi 2020: Raggiungimento del mercato per tutti i settori

2007-6
Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
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
Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
New Energy Word – IG (NEW – IG)
 I partner del Raggruppamento delle Industrie

2007-8
Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
N-ERGHY: I partner del Raggruppamento degli enti di ricerca

2007-9                 Website: www.nerghy.eu
Presentazione della Piattaforma Europea e situazione internazionale - Enea
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 %

2007-10
JU: 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%

2007-11
JU: 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

2007-13
Situazione 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€

2007-14
USA: 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

2007-15
USA: 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
2007-16
UTC 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
2007-20
Programmi 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

2007-21
Giappone: 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.

2007-23
Giappone: Scenario per la commercializzazione di veicoli
          FC e stazioni di rifornimento H2

2007-24
Veicoli 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.

2007-25
Giappone: 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

2007-26
Giappone: Commercializzazione FC per utenze domestiche

    Progetto ENE .FARM: Crescita annuale dei sistemi FC per utenze domestiche

          Totale: Circa 22.000 unità

2007-27
Giappone: 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

2007-28
Corea: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

2007-30
Corea: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

2007-31
Strategia 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

2007-32
Corea: 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.

2007-36
POSCO-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
2007-37
Corea: 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

2007-40
Germania : Trasporto - L’uovo e la gallina

                                 L’uovo e la gallina
          Non ci sono Veicoli FC senza infrastrutture idrogeno e viceversa

2007-41
Germania : Daimler sul mercato nel 2014!!

2007-42
Grazie
               Per
          l’attenzione
2007-43
Veicoli a celle a combustibile
          Panoramica sullo stato dell’arte nel mondo

2007-44
Applicazioni 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

2007-45
Veicoli 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.)

2007-46
Veicoli 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

2007-47
Stazioni 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

2007-48
Celle a combustibile per uso stazionario
          Panoramica sullo stato dell’arte nel mondo

2007-49
Celle 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

2007-50
Celle 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

2007-51
Celle 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

2007-52
Celle 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

2007-53
Celle 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

2007-54
Celle 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

2007-56
Programmi Idrogeno e Celle a Combustibile - USA e UE
 Evoluzione dei finanziamenti

               U.S. DoE                         EUROPEAN
                                                COMMISSION

2007-57
Qualche 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

2007-59
N-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

2007-60
JU: Board del Raggruppamento degli enti di ricerca
    (eletto nell’aprile del 2010)

2007-61
JU: 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

2007-63
FCH-JU nel SET Plan

            Il contributo della FCH – JU nei principali
                 settori di intervento del SET plan

2007-64
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