Tecnologie per la produzione di energia Elettrica (1)
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Tecnologie per la produzione di energia Elettrica (1) Le possibili tipologie di impianti per la produzione di energia elettrica sono: ➢ Impianti termoelettrici (alimentati con gas naturale, carbone, olio combustibile, biomasse) ➢ Impianti idroelettrici ➢ Impianti nucleari ➢ Impianti geotermoelettrici ➢ Impianti che sfruttano il moto ondoso, le maree e le correnti marine ➢ Impianti con celle a combustibile ➢ Impianti solari ➢ Impianti eolici Gli impianti termoelettrici, idroelettrici, nucleari, geotermoelettrici e quelli con celle a combustibile permettono di controllare completamente (sia in aumento che in diminuzione) la potenza erogata fino al valore massimo previsto in fase di progetto (potenza nominale/potenza installata) Le centrali solari ed eoliche trasformando in energia elettrica l’energia della radiazione solare e l’energia cinetica delle masse di aria non sono in grado di controllare completamente la potenza erogata. L’unico controllo che possono eseguire, nel caso sia presente radiazione solare o vento è in diminuzione della potenza erogata Le principali caratteristiche e lo stato dell’arte delle tecnologie per la produzione della energia elettrica vengono descritte in: DECARBONIZZAZIONE DELL’ENERGIA ITALIANA, Il Catalogo delle tecnologie elettriche, ENEA 2017, disponibile online
Teccnologie per la produzione di energia Elettrica (2) = 8760 = ➢ Il fattore di carico fc di una centrale elettrica viene definito dal rapporto tra l’energia elettrica prodotta in un periodo stabilito (ad esempio un anno) (Ea) e quella che sarebbe stata prodotta nello stesso periodo se la centrale avesse funzionato alla sua potenza nominale ( We ) per tutta la durata del periodo considerato (8760 ore in un anno, Ea in kWh, We in kW). Il fattore di carico delle centrali termoelettriche varia al variare del combustibile impiegato: 0.550.75 (carbone), 0.700.80 (olio combustibile), 0.750.85 (gas naturale); il fattore di carico delle centrali nucleari è pari a 0.750.95. ➢ Il rendimento viene definito come il rapporto fra la energia elettrica prodotta e l’energia introdotta sotto forma di combustibile (Ein) Per le centrali che utilizzano combustibile fossile l’energia introdotta è rappresentata dal prodotto del potere calorifico inferiore del combustibile per la quantità di combustibile utilizzato.
Impianti termoelettrici (1) vapore turboalternatore fumi Schema di una centrale termoelettrica G con turbina a vapore combustibile T caldaia aria condensatore ceneri ricircolo acqua S Acqua di refrigerazione Ciclo termodinamico (Rankine) camino Turbina a vapore G alternatore Caldaia recupero combustibile Schema di una centrale CC termoelettrica con turbina a gas CC e turbina a vapore (ciclo Degassatore combinato). Il combustibile G Acqua di utilizzato è prevalentemente compressore alternatore refrigerazione Turbina a gas gas naturale aria
Impianti termoelettrici (2) ➢ Il rendimento di una centrale con turbina a vapore può raggiunger il 45% (Impianti USC (Ultra Super Critici) che utilizzano carbone come combustibile. ➢ Il rendimento di una centrale con turbina a gas e turbina a vapore (ciclo combinato) può raggiungere il 60 % (emissioni di CO2: 356.5 kg/MWh con rendimento pari al 57%) ➢ Una centrale con turbina a vapore impiega alcune ore per avviarsi e collegare l’alternatore in parallelo alla rete (il tempo è minore se la centrale si deve riavviare dopo una breve sosta) e può variare la sua potenza, in condizioni normali con una velocità di qualche MW/min ➢ Una centrale con turbina a gas impiega meno di un’ora per avviarsi , collegare l’alternatore in parallelo alla rete, e raggiungere la potenza nominale. ➢ Una centrale con ciclo combinato impiega alcune ore per avviarsi e collegare l’alternatore in parallelo alla rete e può variare la sua potenza con una velocità che può superare i 10 MW/min ➢ Le centrali con ciclo combinato si prestano e sono molto utilizzate in ambito industriale, con taglie medio-piccole, per la produzione di energia elettrica e calore (CHP: Combined Heat Power)
Impianti termoelettrici (3) Utilizzazione della capacità termoelettrica installata nel 2017 secondo classe di combustibile utilizzato Potenza efficiente netta (MW) Fonte: TERNA, Impianti di generazione Bioenergie Carbone Gas naturale Prodotti Altri Totale petroliferi combustibili Sezioni mono- 3173.0 17.6 41736.2 2507.2 452.4 47886.4 combustibile Sezioni 445.4 7944.1 2932.2 96.5 2324.0 13742.2 poli- combustibile Totale 3618.4 7961.7 44668.4 2603.7 2776.3 61628.6 La potenza nominale di una centrale, o di un insieme di centrali, è la somma delle potenze massime in regime continuo, secondo le norme ammesse, di ciascuna delle macchine considerate di uguale categoria. La potenza nominale è una potenza lorda. La potenza efficiente di un impianto di generazione è la massima potenza elettrica possibile per una durata di funzionamento sufficientemente lunga per la produzione esclusiva di potenza attiva, supponendo tutte le parti dell'impianto interamente in efficienza e nelle condizioni ottimali (di portata e di salto nel caso degli impianti idroelettrici e di disponibilità di combustibile e di acqua di raffreddamento nel caso degli impianti termoelettrici). La potenza efficiente è lorda se misurata ai morsetti dei generatori elettrici dell'impianto o netta se misurata all'uscita dello stesso, dedotta cioè la potenza assorbita dai servizi ausiliari dell'impianto e dalle perdite nei trasformatori di centrale.
Impianti termoelettrici (4) ➢ Definizione di biomassa contenuta nella direttiva 2001/77 del Parlamento Europeo: “la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali) e dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani”; La biomassa può essere direttamente usata come combustibile (legno) oppure può essere trattata per produrre un biocombustibile: ➢ Produzione di combustibile liquido (biodiesel) ➢ Produzione di combustibile gassoso mediante processi termochimici ➢ Produzione di combustibile gassoso mediante processi biochimici (digestione anaerobica, fermentazione alcolica) Ai fini della produzione di energia elettrica una delle tecnologie più efficienti è quella della produzione di biogas, costituito principalmente da metano (circa il 50-60%) con un elevato potere calorifico (4000-5000 kcal/Nm3) ottenuto dal trattamento dei rifiuti mediante un processo di digestione anaerobica; il biogas ottenuto può essere efficientemente utilizzato in impianti di cogenerazione. Il fango digerito può inoltre subire un trattamento aerobico per produrre un residuo stabilizzato impiegabile come ammendante organico in agricoltura o per ripristini ambientali.
Impianti termoelettrici (5) Fonte: IRENA (International Renewable Energy Agency) http://www.irena.org/bioenergy
Impianti idroelettrici (1) Gli impianti idroelettrici sono solitamente divisi in due categorie: ➢ impianti a deflusso regolato (a bacino o serbatoio) dotati di un serbatoio, naturale o artificiale, che permette di regolare il flusso dell’acqua e quindi la produzione di elettricità; ➢ impianti ad acqua fluente, costruiti su corsi d’acqua, senza grandi serbatoi di accumulo, per i quali la produzione di energia elettrica dipende dalla portata del corso d’acqua. La durata di invaso di un serbatoio è il tempo necessario per fornire al serbatoio stesso un volume d'acqua pari alla sua capacità utile con la portata media annua dei corsi d'acqua che in esso si riversano, escludendo gli eventuali apporti da pompaggio. Le tre categorie di impianti idroelettrici sono pertanto così definite: ➢ impianti a serbatoio: quelli che hanno un serbatoio con durata di invaso maggiore o uguale a 400 ore (serbatoi di regolazione stagionale) ➢ impianti a bacino: quelli che hanno un serbatoio con durata di invaso minore di 400 ore e maggiore di 2 ore (serbatoi di regolazione settimanale o giornaliera). ➢ impianti ad acqua fluente: quelli che non hanno serbatoio o hanno un serbatoio con durata di invaso uguale o minore di due ore. Gli impianti idroelettrici possono anche essere inseriti in un canale o in una condotta per approvvigionamento idrico; l’acqua potabile di una rete acquedottistica urbana è addotta da un serbatoio di testa mediante condotte in pressione.
Impianti idroelettrici (2) Gli impianti idroelettrici vengono inoltre classificati al variare della potenza elettrica che sono in grado di generare ➢ Impianti idroelettrici micro: potenza inferiore a 100 kW ➢ Impianti idroelettrici mini: potenza compresa tra 100 kW a 1 MW ➢ Impianti idroelettrici piccoli: potenza compresa tra 1 MW a 10 MW ➢ Impianti idroelettrici medi: potenza compresa tra 10MW e 100 MW ➢ Impianti idroelettrici grandi: potenza superiore a 100 MW ➢ Le centrali idroelettriche di potenza P > 10 MW sono impianti a deflusso regolato e sono collegate alla rete in AT ➢ Le centrali idroelettriche di piccola potenza sono impianti ad acqua fluente e sono collegate alla rete in BT o MT.
Impianti idroelettrici (3) – impianti a serbatoio = P = potenza erogata (W), = densità di massa dell’acqua (1000 kg/m3), Q = portata volumetrica di acqua (m3/s), g = accelerazione di gravità (9.81 m/s2), H = salto dell’impianto (m), = rendimento; prodotto dei rendimenti idraulico (condotta), meccanico (turbina) ed elettrico (alternatore). ➢ Ad ogni metro di salto corrisponde una energia potenziale idraulica di circa 8.4 kJ per ogni metro-cubo di acqua ➢ Nella centrale sono presenti una o più turbine idrauliche (di tipo Pelton. Francis, Kaplan, a vite di Archimede, a seconda del salto della centrale, elevato, medio, piccolo) alle quali sono collegati degli alternatori ➢ Il rendimento di una turbina idraulica-generatore si attesta attorno a 0.8-0.85 con una vita utile tra 40 e 80 anni.
Impianti idroelettrici (4) impianti di pompaggio Impianti di pompaggio Sono presenti due serbatoi, separati da un salto. Nella centrale situata in prossimità del serbatoio a valle è presente un gruppo (o due gruppi distinti) che può funzionare da turbina-generatore generando potenza elettrica, ma può anche funzionare da motore-pompa, prelevando potenza elettrica dalla rete e pompando acqua dal serbatoio a valle a quello a monte ➢ Durante le ore del giorno, in corrispondenza della maggiore richiesta di potenza dalla rete, si può fare funzionare l’impianto come turbina generatore utilizzando una portata maggiore della portata media giornaliera del fiume che alimenta il bacino superiore; in questo modo, durante le ore del giorno, il livello del bacino superiore si riduce. ➢ Durante la notte, in corrispondenza della minore richiesta di potenza dalla rete si può fare funzionare l’impianto come motore-pompa, ristabilendo il livello del bacino superiore. ➢ Gli impianti di pompaggio svolgono la funzione di accumulo della energia elettrica ➢ Nel complesso, l’efficienza del ciclo di pompaggio/generazione è aumentata di ben il 5% negli ultimi 25 anni, raggiungendo valori superiori all’80%. I tempi di vita tecnica degli impianti di pompaggio sono quelli tipici degli impianti idroelettrici tradizionali (40-80 anni).
Impianti idroelettrici (5) Dati alla fine del 2015. Nel mondo ➢ i paesi con la maggiore potenza idroelettrica installata risultano in valori assoluti Cina, Brasile, Canada e Stati Uniti In Europa ➢ il paese con maggiore capacità installata risultava la Francia con 25.4 GW, seguita da Spagna con 18.6 GW e Italia con 18.5 GW. ➢ La potenza installata di pompaggio era di circa 42.6 GW ➢ In Norvegia la produzione di energia idroelettrica copriva il 98% della domanda nazionale di energia elettrica. In Italia ➢ escludendo gli impianti di pompaggio puro, risultavano in esercizio 3693 impianti idroelettrici, la maggior parte con potenza inferiore a 1 MW ➢ Il 76% dell’energia generata dagli impianti idroelettrici è stata prodotta da impianti di potenza superiore a 10 MW, il 18% da quelli di potenza compresa tra 1 e 10 MW e il restante 6% da impianti di piccola dimensione, inferiore a 1 MW.
Impianti idroelettrici (6) Potenza nominale ed efficiente lorda e producibilità lorda media annua degli impianti idroelettrici in Italia al 31 dicembre 2017 Classe di potenza Numero Potenza efficiente Producibilità media efficiente lorda impianti lorda della classe annua (MW) (MW) (GWh) >Impianti 200 Potenza nominale Potenza 18 efficiente8263.0 lorda Producibilità 8375.2 Motori 100 primi Generatori Della ÷ 200 24 classe Cumulata lorda media annua n. 3335.0 MW MVA 7131.0 MW MW GWh 50 ÷ 100 30 2050.4 6167.1 30 ÷ 50 65 2545.0 8183.5 20 ÷ 30 55 1400.4 4856.1 10 ÷ 20 122 1762.3 6052.9 5 ÷ 10 146 1049.8 3767.9 1÷5 740 1604.7 6203.4
Centrali nucleari (1) Le centrali nucleari attualmente in esercizio usano come combustibile un isotopo dell'uranio di cui viene prodotta la fissione ad opera di neutroni «termici» (in equilibrio termico con il combustibile (energia < 1 eV =1.602 10-19 J). 235 1 137 97 92 + 0 → 56 + 36 + 2 10 (+ 193.6 ) 235 1 140 94 92 + 0 → 54 + 38 + 2 10 (+ 196 ) ➢ A regime, in media, per ogni reazione di fissione, uno dei neutroni prodotti rallenta urtando le molecole del moderatore (ad esempio acqua) e produce una nuova reazione di fissione (reazione a catena). ➢ I prodotti della fissione sono radioattivi: decadono spontaneamente emettendo particelle (nuclei di He), elettroni (raggi ), fotoni (raggi ) e neutroni. ➢ In media la fissione del nucleo di U235 fornisce 193 MeV di energia disponibile come energia cinetica dei prodotti della fissione + 7 MeV di energia ceduta dai prodotti stessi della fissione a causa del decadimento radioattivo e dalla energia sviluppata da reazioni secondarie provocate dai neutroni che non partecipano al sostentamento della reazione a catena. In totale si può ritenere che ogni reazione di fissione fornisca una energia di 200 MeV (Per fare funzionare per un anno una centrale nucleo-termoelettrica da 1000 Mwe è necessario fissionare nel reattore 1163 kg di U235) ➢ La percentuale dell’isotopo U235 nell’uranio naturale è pari a 0.715 %. La restante parte è costituita dall’isotop U238 che non è fissile alle energie dei neutroni termici. E’ quindi necessario arricchire l’uranio naturale con U235 per ottenere il combustibile.
Centrali nucleari (2) Schema di una centrale nucleare del tipo PWR (Pressurized Water Reactor) ➢ La centrale nucleare del tipo PWR, per quanto riguarda la parte convenzionale della produzione della energia elettrica, è del tutto simile ad una centrale termoelettrica con turbina a vapore. ➢ Le centrali nucleari sono indicate per un uso continuativo (il combustibile viene ricaricato, sotto forma di barre una volta all’anno e la variazione di potenza si ottiene variando la posizione delle barre di controllo che assorbendo neutroni interrompono la reazione a catena)
Centrali nucleari (3) ➢ Le centrali nucleari non contribuiscono all’effetto serra non immettendo in atmosfera nessun gas di scarico. ➢ Le centrali nucleari attuali che sfruttano le reazioni di fissione presentano un problema di gestione delle scorie ed un problema di sicurezza. Al termine del ciclo di vita il combustibile nucleare contiene elementi radioattivi con tempo di dimezzamento (il tempo necessario affinché una certa quantità di materiale radioattivo, decadendo, si dimezzi) estremamente lungo. 238 1 239 239 → 239 → 235 92 + 0 → 92 → 93 94 92 23.5 min 2.36 24300 In attesa di realizzare impianti nucleari che utilizzano le scorie radioattive come combustibile, le scorie stesse vanno conservate in luoghi «sicuri» per migliaia di anni La quantità di materiale radioattivo nella centrale è elevata ed in caso di malfunzionamento del sistema di contenimento può provocare ingentissimi danni all’ambiente. ➢ Una centrale nucleare che sfrutti la reazione di fusione dell’idrogeno e del trizio non presenterebbe problemi di sicurezza e di smaltimento delle scorie (progetto ITER/DEMO)
Impianti geotermoelettrici vapore turboalternatore ➢ Gli impianti geotermoelettrici utilizzano i sistemi idrotermali, ovvero fluidi caldi G provenienti da falde sotterranee a profondità variabili da pochi metri a diversi chilometri di profondità. Estrazione fluido geotermico Reiniezione condensato ➢ Se la temperatura del fluido geotermico è sufficientemente elevata il fluido geotermico stesso viene utilizzato come fluido operatore nella turbina a vapore, altrimenti si utilizza, per la produzione di energia elettrica un ciclo chiuso (impianti binari) Falda sotterranea Schema di principio di un impianto geotermoelettrico ➢ Nel mondo (2015) sono presenti 68 impianti per una potenza installata di 2.1 GWe ed una produzione di 11.3 TWh ➢ In Europa sono presenti 51 impianti per una potenza installata di 0.95 GWe ed una produzione di 5.56 TWh ➢ La maggioranza degli impianti europei si trova in Italia (0.90 Gwe installati), che è stata il primo paese al mondo a realizzare un impianto geotermoelettrico
Impianti che sfruttano il moto ondoso, le maree e le correnti marine (1) E' possibile produrre energia elettrica sfruttando il moto delle masse d'acqua nel mare e negli oceani. In particolare si distinguono: ➢ Dispositivi che sfruttano il moto ondoso (sia in direzione verticale che orizzontale) ➢ Dispositivi che sfruttano le maree (variazioni giornaliere del livello del mare) ➢ Dispositivi che sfruttano le correnti marine
Impianti che sfruttano il moto ondoso, le maree e le correnti marine (2) ➢ Il potenziale energetico nei mari e negli oceani del pianeta è stimato pari ad alcune volte il fabbisogno elettrico globale, ma la tecnologia per poterlo sfruttare risulta particolarmente complicata per le difficoltà ambientali e per la bassa densità energetica della risorsa. ➢ L'Europa è all'avanguardia nello sviluppo della tecnologia, principalmente relativamente ai Paesi che si affacciano sull'oceano. ➢ Il potenziale energetico del moto ondoso nelle coste italiane e molto vario, presentando i suoi massimi valori nella costa occidentale della Sardegna (12 kW/m circa) e sud della Sicilia (5,5 kW/m circa) e le istallazioni di dispositivi di generazione elettrica che sfruttano il moto ondoso e le correnti di marea in Italia sono state di tipo prototipale, senza avere raggiunto ancora carattere di generazione consistente immessa in rete.
Impianti con celle a combustibile (Fuel Cell) I Una cella a combustibile è un sistema anodo catodo elettrochimico composto essenzialmente da tre componenti: un anodo, un catodo e un elettrolita tra catalizzatore di essi. idrogeno ossigeno Reazione al terminale positivo (catodo): H+ 2 + 4 + + 4 − → 2 2 elettrolita acqua Reazione al terminale negativo (anodo): Schema di principio di una cella a 2 2 → 4 + + 4 − combustibile PAFC (Phosforic Acid Reazione complessiva: Fuel Cell) 2 2 + 2 → 2 2 + à + −+ ➢ La cella a combustibile che opera con I idrogeno ed ossigeno è completamente − + catodo anodo priva di emissioni di CO2, a patto che l’idrogeno, che non si trova allo stato ossigeno puro in natura venga prodotto in un idrogeno H+ elettrolizzatore, mediante elettrolisi dell’acqua, utilizzando energia elettrica acqua prodotta con fonti rinnovabili separatore Schema di principio di un elettrolizzatore
Elettrolizzatore ➢ A causa di problemi tecnologici (corrosione degli elettrodi) uno tra gli elettrolizzatori più utilizzati non utilizza un elettrolita acido ma un elettrolita alcalino costituito da una soluzione di acqua e idrossido di potassio (KOH) che si dissocia in ioni K+ e OH- I − + Reazione al terminale positivo (anodo): catodo anodo 4 − → 2 + 2 2 + 2 − idrogeno ossigeno Reazione al terminale negativo (catodo): OH- 4 2 + 2 − → 2 2 + 4 − acqua acqua Reazione complessiva: separatore 2 2 + à → 2 2 + 2 + Schema di principio di un elettrolizzatore alcalino ➢ L’anodo è realizzato con nickel, il catodo è realizzato con nickel ricoperto con platino ➢ La temperatura di lavoro è compresa fra 70 °C e 85 °C ➢ Densità di corrente agli elettrodi comprese tra 6 kA/m2 e 10 kA/m2 ➢ L’efficienza è compresa tra 75 % e 85 % = efficienza CH2 = potere calorifico dell’idrogeno (J/kg) (LHV) = 2 2 mH2 = massa di idrogeno prodotto (kg) Eel = energia elettrica impiegata (J)
Accumulo di energia elettrica mediante idrogeno Proprietà fisiche dell’idrogeno Densità 0.084 kg/Nm3 HHV 141.9 MJ/kg LHV 110.9 MJ/kg Temperatura di ebollizione 20.268 K Temperatura di fusione 14.025 K Calore latente di ebollizione 0.44936 kJ/mol Calore latente di fusione 0.05868 kJ/mol Tra i combustibili, l’idrogeno presenta il valore più elevato di potere calorifico per unità di massa, ma il valore più basso di potere calorifico per unità di volume ➢ Per accumulare una grande quantità di energia sotto forma di idrogeno sono necessari grandi volumi L’idrogeno può essere accumulato sia sotto forma gassosa che liquida: ➢ Gas in pressione (200 – 700 bar: 14.5 kg/m3 a 200 bar 288 K , problemi di permeanza) ➢ Liquefatto (70.8 kg/m3 a 1 bar 20 K: energia elettrica richiesta per la liquefazione 30-40 MJ/kg (teorica 11.45 MJ/kg))
Impianti con celle a combustibile (2) ➢ La batteria compensa le variazioni rapide di potenza solare ➢ Il sistema elettrolizzatore + serbatoio di idrogeno + fuel cell compensa le variazioni lente di potenza solare S.G. Tesfahunegn et al. / Journal of Power Sources 196 (2011) 10401–10414
Impianti con celle a combustibile (3) J.M. Andu´jar, F. Segura / Renewable and Sustainable Energy Reviews 13 (2009) 2309–2322
Impianti con celle a combustibile (4) Le celle possono essere alimentate con combustibili sia gassosi (idrogeno o metano) sia liquidi (alcoli), e si differenziano principalmente per la tipologia di elettrolita impiegato e per la temperatura di lavoro. Alcaline Proton Fuel Cell Exchange Membrane Fuel Cell Solid Molten Oxide Carbonate Fuel Cell Fuel Cell
Impianti con celle a combustibile (5) ➢ Le tecnologie più sviluppate sono PEMFC, SOFC e MCFC, che presentano efficienze energetiche comprese tra il 40 e il 60%. ➢ E’ possibile realizzare anche sistemi di recupero del calore (CHP Combined Heat Power) nei dispositivi che operano a più alta temperatura (MCFC e SOFC soprattutto), aumentando l’efficienza globale del dispositivo oltre l’80%. ➢ Trovano applicazione in tutti i settori: trasporti (su terra, aereo o marittimo, con potenza compresa nel campo 5-200 kW), generazione stazionaria (residenziale o industriale, 1kW - 10 MW), applicazioni portatili (10-100 W), generazione ausiliaria (0.5-5 kW) e nei sistemi avanzati per applicazioni militari quali sommergibili, veicoli autonomi terrestri e marini, oltre che apparati per radio ed elettronica portatile ➢ La potenza elettrica installata nel mondo (2015) era di 1.5 GW, in Europa di 25 MW, principalmente in Germania ➢ Le celle a combustibile sono compatibili con tutte le fonti rinnovabili che producono vettori energetici come l’idrogeno, etanolo, metanolo, syngas (H2+ CO), acido formico e metalloidruri. Le fonti utilizzabili sono: idroelettrico; eolico; solare (fotovoltaico tradizionale, di nuova generazione e a concentrazione), biomasse per la produzione di etanolo, metanolo e idrogeno.
Impianti solari Gli impianti solari sfruttano l’energia elettromagnetica che raggiunge la superficie terrestre proveniente dal sole e si distinguono per la modalità che utilizzano per convertire tale energia radiante in energia elettrica: ➢ impianti solari termodinamici: utilizzano l’energia radiante per scaldare un fluido operatore e producono energia elettrica dalla conversione del calore prodotto come avviene in una centrale termoelettrica ➢ Impianti solari fotovoltaici: convertono direttamente l’energia radiante in energia elettrica mediante le celle fotovoltaiche. Natura ondulatoria – corpuscolare della radiazione elettromagnetica La radiazione elettromagnetica può essere descritta come un flusso di particelle aventi massa nulla, i fotoni, che si muovono nel vuoto alla velocità della luce. L’energia (E) posseduta da ciascun fotone è direttamente proporzionale alla frequenza () della radiazione; la lunghezza d’onda () risulta inversamente proporzionale alla frequenza. E = energia del fotone (J) = frequenza della radiazione (Hz), =ℎ = h = costante di Planck = 6.62610-34 J s, = lunghezza d’onda della radiazione (m), c = velocità della luce nel vuoto = 2.998 108 m/s
Caratteristiche della radiazione solare (1) ➢ Il sole è una stella che emette energia (P = 3.8451026 W) sotto forma di radiazione elettromagnetica in tutte le direzioni dello spazio. L’energia emessa deriva dalle reazioni di fusione nucleare che avvengono all’interno del sole. ➢ La terra dista dal sole d =1.496 1011 m (valore di riferimento, la distanza varia al variare del periodo dell’anno con variazioni del 3% ); la potenza radiante che raggiunge la terra per unità di superficie è quindi pari a S =P / (4 d2) = 1367 W/m2 che viene chiamata costante solare. ➢ A causa della grande distanza fra il sole e la terra i raggi del sole raggiungono la superficie esterna della atmosfera terrestre paralleli. Lo spettro della radiazione emessa dal sole e misurato al di fuori della atmosfera terrestre può essere approssimato da quello della radiazione di un corpo nero (legge di Planck) avente la temperatura di 5778 K. , = ℎ radiazione visibile 5 −1 0.4 mm 0.75 mm P = densità di potenza emessa per unità di lunghezza d’onda (W/(m2 m), T = temperatura (K), k = costante dì Boltzmnn = 1.38110-23 J/K
Caratteristiche della radiazione solare (2) http://www.enea.it/it/seguici/le-parole- dellenergia/radiazione- solare/qualcosa-da-sapere-sul-sole- 1/spettro-elettromagnetico-solare-e- assorbimento-in-atmosfera Nell’attraversare l’atmosfera lo spettro della radiazione solare cambia a causa della interazione della radiazione con gli atomi/molecole della atmosfera ➢ Riflessione: verso lo spazio: i fotoni riflessi verso lo spazio non raggiungono la terra ➢ Assorbimento: le molecole di O2, O3, H2O, CO2, .. assorbono i fotoni che hanno una lunghezza d’onda compresa in particolari intervalli producendo dei “buchi” nello spettro, specialmente nella regione dell’infrarosso ➢ Scattering elastico: i fotoni urtano le molecole presenti nell’aria e vengono deviati dalla loro traiettoria; Reyligh scattering quando l’interazione è con molecole aventi dimensioni molto minori della lunghezza d’onda (il Reyligh scattering è molto più probabile per fotoni con piccola lunghezza d’onda), Mie scattering quando l’interazione è con molecole aventi dimensioni maggiori della lunghezza d’onda (aerosol e particelle di polvere)
Caratteristiche della radiazione solare (3) ➢ Al suolo arriva una radiazione diretta, avente la stessa direzione della radiazione incidente alla superficie della atmosfera, che è tanto meno intensa quanto più lungo è il percorso della radiazione nella atmosfera. ➢ Il minimo cammino nella atmosfera per raggiungere il terreno (H) viene compiuto dai raggi che incidono perpendicolarmente al terreno; un raggio che incida con un angolo sul terreno percorrerà nella atmosfera un percorso L; il rapporto L/H viene dello coefficiente di massa d’aria (AM) L 1 H = = sin( ) Ad AM 0 (all’esterno della atmosfera) la densità di potenza che arriva dal sole è pari 1367 W/m2 ad AM 1.5 la potenza dovuta alla radiazione diretta si è ridotta a 835 W/m2. La radiazione diffusa è quella che ha subito il processo di scattering nell’attraversamento della atmosfera e arriva al suolo proveniente da tutte le direzioni. La densità di potenza globale (somma della densità di potenza dovuta alla radiazione diretta e di quella dovuta alla radiazione diffusa) può raggiungere un valore di 1000 W/m2, attraverso una superficie normale alla direzione della radiazione diretta. Alla radiazione diretta ed a quella diffusa, può infine aggiungersi la radiazione riflessa da oggetti che si trovano al suolo.
Dati sulla radiazione solare (1) European Commission Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis.html Il Photovoltaic Geographical Information System della Commissione Europea rende disponibili i dati di irradiazione solare ottenuti da diverse misurazioni satellitari
Dati sulla radiazione solare (2) Dati sulla radiazione solare al suolo nel mondo possono essere trovati nel sito: ➢ https://eosweb.larc.nasa.gov/cgi-bin/sse/sse.cgi?skip@larc.nasa.gov Surface meteorology and Solar Energy A renewable energy resource web site Dati sulla radiazione solare al suolo in Italia possono essere trovati nei seguenti siti: ➢ http://sunrise.rse-web.it/ Il portale sunRiSE è gestito da RSE (Ricerca di Sistema Energetico) e mette a disposizione del pubblico dati meteorologici di interesse per la produzione da fonte rinnovabile solare ed eolica. ➢ http://www.solaritaly.enea.it/ Atlante italiano della radiazione solare reso disponibile da ENEA, Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile (già Ente per le Nuove tecnologie, l'Energia e l'Ambiente). Su tutti i siti sopra menzionati possone essere calcolati i dati sull’irraggiamento al suolo giornaliero, medio mensile ed annuale per le località individuate dalle loro coordinate geografiche (latitudine, longitudine).
Dati sulla radiazione solare (3) Valore in kWh/m2/giorno dell’irraggiamento globale al suolo su una superficie orizzontale Città medio mensile medio mensile medio (valore minimo) (valore massimo) annuale Berlino (52.52, 13.40) 0.61 (dic.) 4.76 (lug.) 2.73 Milano (45.46, 9.19) 1.28 (dic.) 6.20 (lug.) 3.68 Bologna (44.49, 11.34) 1.28 (dic.) 6.54 (lug.) 3.82 Roma (41.90, 12.50) 1.69 (dic.) 7.67 (lug.) 4.65 Palermo (38.12, 13.36) 1.93 (dic.) 7.93 (lug.) 4.96 Tripoli (32.89, 13.19) 2.35 (dic.) 7.79 (lug.) 5.11 ➢ Il potenziale energetico della energia solare è molto grande. Fabbisogno di energia elettrica in Italia nel 2017: 301.9 TWh/anno Energia elettrica producibile in un anno con pannelli fotovoltaici (rendimento 10%) sfruttando una superficie di 1 m2 situata in Sicilia: 4.963650.1 = 181.04 kWh/anno Supeficie che bisognerebbe utilizzare per coprire tutto il fabbisogno energetico: 1668 km2 Superficie della Sicilia: 25711 km2
Impianti solari termodinamici (1) Gli impianti solari termodinamici, detti anche CSP (Concentrated Solar Power), concentrano, mediante un sistema di specchi (concentratore) la radiazione solare diretta su un corpo ricevitore dove scorre un fluido termovettore che assorbe l’energia elettromagnetica trasformandola in energia termica. L’unione del concentratore e del ricevitore costituisce il collettore solare. Il fluido termovettore cede la sua energia termica in un generatore di vapore di un impianto con turbina a vapore convenzionale o di un impianto con ciclo combinato vapore Serbatoio turboalternatore caldo G Radiazione Generatore Schema di principio solare Collettore di vapore solare di un impianto solare condensatore termodinamico con Fluido Serbatoio turbina a vapore termovettore freddo Le componenti principali di un impianto CSP sono quindi: ➢ Il collettore solare che deve trasferire al fluido vettore la maggiore quantità possibile di energia solare (minimizzando la superficie degli specchi del concentratore) ➢ Il sistema di accumulo che è necessario se non altro per garantire un funzionamento continuo senza elevati stress termomeccanici del sistema di potenza in presenza di variazioni delle condizioni di irraggiamento ➢ Il sistema di potenza
Impianti solari termodinamici (2) Sono possibili diverse configurazione del collettore solare; ➢ Collettore lineare di Fresnel (compact linear Fresnel reflector): i raggi solari vengono concentrati su una linea; hanno l’efficienza più bassa ➢ Collettore parabolico lineare (parabolic trough): i raggi solari vengono concentrati da uno specchio parabolico su un tubo ricevitore; il fluido termovettore è separato dalla parete esterna del ricevitore da una intercapedine in cui viene fatto il vuoto per ridurre la perdita di calore. Le pareti esterne del ricevitore sono rivestite di un materiale (cermet) che massimizza l’assorbimento. Gli specchi parabolici sono dotati di un sistema di inseguimento della radiazione solare ad un asse. ➢ Collettore parabolico a disco: i raggi solari vengono concentrati da uno specchio parabolico nel ricevitore (puntuale) posto nel suo fuoco. ➢ Collettore a torre e campo di specchi (solar tower): la radiazione solare viene indirizzata tramite specchi piani (eliostati) verso un ricevitore centrale posto su Fonte: ”Concentrating solar power: its una torre. Gli eliostati sono disposti sul terreno in file potential contribution to a sustainable circolari attorno alla torre e sono dotati di un sistema energy future” EASAC (European Academy Science Advisory Council) policy di inseguimento dela radiazione solare a due assi report 16 (2011) (ISBN: 978-3-8047- 2944-5)
Impianti solari termodinamici (3) Sono possibili diverse scelte per il fluido termovettore del collettore solare; ➢ Olio sintetico: l’olio sintetico non può essere utilizzato a temperature superiori di 400 °C in quanto al di sopra di tale temperatura insorgono dei fenomeni di craking termico ➢ Miscela di sali fusi: di solito una miscela di nitrato di sodio e potassio, i sali fusi sono convenienti rispetto all’olio sintetico in quanto più economici, possono raggiungere temperature più elevate (550 °C), non sono infiammabili, non sono inquinanti ed hanno una buona capacità termica. Di contro solidificano a temperature inferiori ai 260 °C e quindi devono essere mantenuti in circolazione durante le ore notturne. ➢ Acqua: sarebbe la scelta più conveniente perchè non sarebbe necessario il generatore di vapore, ma a causa della bassa capacità termica può essere realizzato un accumulo con una piccola capacità La ricerca sta valutando la possibiità di usare nanofluidi (ovvero fluidi aventi particelle nanometriche in sospensione) caratterizzati da elevati valori del coefficiente di scambio termico e della conduttivita termica, e bassi valori della viscosita dinamica ➢ Per quanto riguarda il sistema di potenza, si utilizza di solito un ciclo Rankine con turbina a vapore, in accoppiamento ai collettori parabolici lineari o a torre e campo di specchi; in quest’ultimo caso è possibile raggiungere temperature più elevate ed utilizzare anche un ciclo combinato con turbina a gas e turbina a vapore. ➢ Nel caso del collettore a disco parabolico, il fluido termovettore (fluido o aria) si scalda fino a raggiungere temperature di 700-800 °C e viene utilizzato per produrre energia in un motore alternativo (ciclo Stirling), oppure con una microturbina a gas posizionati direttamente nel ricevitore.
Impianti solari termodinamici (4) ➢ In ambito europeo la tecnologia è diffusa a livello commerciale in Spagna. Nel 2015 la Spagna era leader mondiale in termini di capacità installata con un totale di 2.3 GW, seguita dagli Stati Uniti (1.6 GW) ➢ A livello mondiale l’aumento delle installazioni è stato del 27% nel 2014, mentre a fine 2015 risultavano installati nel mondo circa 5 GW di impianti di cui, in percentuale, 86% parabolici lineari, 10% a torre, 4% fresnel lineare. ➢ in Cina è stata autorizzata la costruzione di 20 impianti, per un totale di 1349 MW, nell’ambito della prima fase di un programma di sviluppo da 10 GW al 2020 ➢ In Italia gli impianti attualmente presenti, tutti dimostrativi sono 4: Archimede a Priolo Gargallo con una capacita totale di 5MW e che sfrutta collettori parabolici a sali fusi e accumulo diretto a sali fusi; ASE Demo Plant a Massa Martana, un impianto di 0,35 MW sempre a collettori parabolici a sali fusi e accumulo diretto a Sali fusi; Rende-CSP Plant a Rende, che presenta una capacità totale di 1MW e si avvale di collettori lineari Fresnel e olio diatermico come fluido vettore; STEM, a S.Filippo del Mela di 2 MW termici di potenza e che utilizza sabbia, con la tecnologia del letto fluido, come mezzo di accumulo dell’energia termica solare ➢ Una decina di altri impianti per una capacità totale di 280 MW sono stati programmati . Uno dei principali ostacoli alla diffusione della tecnologia è l’elevato uso del territorio pari a circa 10-20 m2/(MWh/y) Fonte DECARBONIZZAZIONE DELL’ENERGIA ITALIANA, Il Catalogo delle tecnologie elettriche, ENEA 2017
Impianti solari termodinamici (5) Towers: T-SaS: saturated steam as HTF T-SHS: superheated steam as HTF T-MS: molten salt as HTF and storage T-AR: ambient pressure air as HTF and Rankine cycle T-GT: pressurised air as HTF and Brayton cycle T-SC: supercritical cycle T-CC: pressurised air as HTF and combined cycle Linear Fresnel systems Fresnel SaS: saturated steam as HTF Fresnel SHS: superheated steam as HTF Parabolic dish Parabolic trough DS: helium Stirling cycle PT-oil: oil as HTF and molten salt storage PT-SHS: superheated steam as HTF PT-MS: molten salt as HTF and storage Fonte: European Academies Science Advisory Council, Concentrating solar power: its potential contribution to a sustainable energy future, EASAC policy report 16, November 2011
Impianto Archimede http://www.archimedesolarenergy.it/it_reference_project_1.htm
Impianti eolici Gli impianti eolici producono energia elettrica utilizzando l’energia cinetica delle masse di aria: ➢ l’energia cinetica della massa di aria viene trasformata in energia meccanica di rotazione per mezzo di una turbina eolica, la turbina eolica è collegata ad un generatore elettrico (di tipo sincrono o asincrono) che trasforma l’energia meccanica di rotazione in energia elettrica. ➢ La producibilità di energia elettrica dipende dalla velocità del vento che è presente in media in un anno nel sito dove viene installato il generatore eolico. ➢ I dati sulla ventosità possono essere trovati, per l’Italia, nell’atlante eolico dell’Italia, (http://atlanteeolico.rse-web.it/) sviluppato inizialmente (2002) da CESI (Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano) e dal Dipartimento di Fisica dell’Università di Genova e gestito da RSE (Ricerca sul Sistema Energetico S.p.A., Società di proprietà di GSE. Assume la denominazione attuale il 21/7/2010 (la precedente denominazione era ENEA – Ricerca sul Sistema Elettrico (ERSE))
Costo di generazione dell’energia elettrica (1) Per confrontare tra di loro gli impianti per la produzione di energia elettrica dal punto di vista economico, uno dei parametri che viene utilizzato è il Levelized Cost Of Electricity (LCOE) che fornisce una indicazione del prezzo a cui occorre vendere l’energia generata da un impianto di ciascuna tecnologia lungo la sua vita tecnica per coprire tutti i costi relativi alla costruzione e all’esercizio dell’impianto stesso (oneri finanziari e tasse inclusi) e ottenere un determinato ritorno sul capitale proprio investito. σ =1 1+ = σ =1 1+ LCOE = Levelized Cost of Electricity (c€/kWh, € /MWh) n = numero di anni di vita dell'impianto, comprensivo degli anni necessari per la sua costruzione e per il suo smantellamento a fine vita Ci = costo sostenuto nell'anno imo (c€, €) r = tasso di interesse Ei = Energia prodotta nell'anno imo (kWh, MWh) Tra i costi bisogna considerare i costi per costruire e comprare le attrezzature (costi capitale), quelli di manutenzione e funzionamento e gli eventuali oneri fiscali
Costo di generazione dell’energia elettrica (2) Una formula per il calcolo del LCOE può essere trovata nel documento: International Energy Agency, Nuclear Energy Agency, Organization for Economic Co-operation and Deveopment, Projected costs of generating electricity, 2015 Edition σ + & + + + × 1 + − = σ ℎ × 1 + − LCOE = Levelized Cost of Electricity ($/MWh) MWh = The amount of electricity assumed constant (MWh) 1 + − = the discount factor for year t (reflecting payaments to capital) = total capital construction costs in year t & = Operation and maintenance costs in year t = Fuel costs in year t = Carbon costs in year t = Decommissioning and waste management costs in year t
Costo di generazione dell’energia elettrica (3) Nel caso di un impianto fotovoltaico, trascurando i costi variabili (includendo la sostituzione degli inverter nei costi fissi), e tenendo conto della degradazione delle prestazioni dei pannelli fotovoltaici, si ottiene: × + & × + 1 = = + 0 × − 1 + 1 − 1 × σ =1 1 − 100 OCS = cost of the plant (€) CRF = capital recovery factor FO&MC = fixed operation and maintenance costs (€/year) E0 = energy produced by the plant in the first year (kWh/year) dr = degradation rate of the PV modules (%/year) WACC = weighted average cost of capital (%) Kins = annual insurance cost in percentage of the cost of the plant (%) the = × + × + + E = equity (€), D = debt (€), Ke = return of equity (%), Kd = cost of debt (%) Fonte: A. Massi Pava, V.Lughi, "Grid parity in the italian and industrial electricity market", 2013 International Conference on Clean Electrical Power
Costo di generazione dell’energia elettrica (4) Per calcolare il LCOE bisogna conoscere: ➢ Quota di capitale proprio utilizzata per la realizzazione dell’impianto (%) ➢ Tasso di ritorno atteso sul capitale proprio (%) ➢ Durata del debito (anni) ➢ Tasso passivo sul debito (%) ➢ Aliquote fiscali (%) ➢ Costi di investimento specifici (M€/MW) ➢ Tempo necessario alla costruzione dell’impianto (anni) ➢ Costi fissi e variabili di funzionamento e manutenzione ((M€/(MW anno)) ➢ Costi del combustibile (€/Gcal), se applicabili ➢ Rendimento dell’impianto (%), se applicabile ➢ Potenza massima dell’impianto ➢ Ore equivalenti di funzionamento a potenza massima (ore/anno) ➢ Vita tecnica dell’impianto (anni)
Costo di generazione dell’energia elettrica (5) Fonte: IEA, NEA, OECD, Projected costs of generating electricity, 2015 Edition Valore dei principali parametri utilizzati per il calcolo: ➢ Quota di capitale proprio: 25 % ➢ Tasso di ritorno del capitale proprio: 12 % ➢ Durata del debito: 15 anni ➢ Tasso passivo sul debito: 7 % ➢ Aliquote fiscali (IRES, IRAP): 27.5 %, 3.9 % Fonte: RSE, Energia elettrica: anatomia dei costi, 2013
Costo di generazione dell’energia elettrica (6) Fonte: IEA, NEA, OECD, Projected costs of generating electricity, 2015 Edition
Costo di generazione dell’energia elettrica (7) Andamento del LCOE negli ultimi 7 anni per le fonti rinnovabili secondo la International Renewable Energy Agency (IRENA) Global levelised cost of electricity from utility- scale renewable power generation technologies, 2010-2017
Prezzo dell’energia elettrica agli utenti finali (1) Fonte: RSE, Energia elettrica: anatomia dei costi, 2013 ➢ Ad esclusione degli utenti domestici con bassi consumi, per i quali la differenza è comunque modesta, il prezzo italiano è costantemente più elevato della media dell’Unione Europea, per una percentuale che varia tra il 15 e il 50%. ➢ Grid parity: per ogni tecnologia di produzione di energia elettrica, si ha quando il costo di produzione (LCOE) uguaglia il prezzo di acquisto della energia. Al raggiungimento della grid parity la tecnologia può diventare economicamente conveniente per l’autoconsumo.
Prezzo dell’energia elettrica agli utenti finali (2) Prezzi finali dell’energia elettrica per i consumatori domestici nel 2016 Prezzi al netto e al lordo delle imposte; c€/kWh CONSUMATORI PER FASCIA DI CONSUMO ANNUO (kWh) < 1.000 1.000-2.500 2.500-5.000 5.000-15.000 > 15.000 NETTI LORDI NETTI LORDI NETTI LORDI NETTI LORDI NETTI LORDI Aus tri a 21.01 36.9 14.53 24.66 12.32 20.22 10.97 17.79 9.36 15.04 Bel gi o 26.71 45.11 18.7 29.6 16.91 26.45 15.55 24.15 12.13 20 I dati statistici sul Bul ga ri a Cechi a 8.11 21.98 9.73 26.71 7.97 15.46 9.56 18.83 7.89 11.62 9.47 14.21 7.85 9.25 9.42 11.32 7.83 8.44 9.39 10.36 prezzo della energia Ci pro 14.6 19.11 12.29 15.67 12.4 15.74 12.16 15.45 11.62 14.76 elettrica agli utenti Croa zi a 16.96 21.78 10.96 14.29 10.1 13.21 9.66 12.65 9.36 12.28 Da ni ma rca 15.8 38.52 11.72 33.42 9.68 30.86 8.45 24.28 8.04 22.08 finali sono riportati Es toni a Fi nl a ndi a 9.74 22.94 12.64 31.24 9.73 14.3 12.55 20.52 9.48 10.19 12.23 15.43 8.91 8.49 11.61 13.32 8.13 6.82 10.76 11.25 dalla Autorità di Fra nci a 22.13 28.83 12.67 18.76 10.97 16.98 9.89 15.82 9.58 15.52 Regolazione per Germa ni a 26.55 45.36 16.2 32.8 13.85 29.73 12.57 28.16 12.14 26.81 Greci a 17.62 23.43 12.1 17.2 11.74 17.2 11.43 17.77 11.01 19.01 Energia Reti e Irl a nda Ita l i a 31.31 21.95 42.62 31.57 22.48 14.36 29.05 21.73 18.87 14.29 23.29 23.77 16.66 15.42 19.92 27.56 14.61 14.79 16.91 27.54 Ambiente Lettoni a 11.74 17.45 10.93 16.46 10.76 16.26 10.59 16.05 10.48 15.93 Li tua ni a 8.62 12.29 8.55 12.2 8.39 12.01 8.03 11.58 7.38 10.78 Lus s emburgo 19.11 23.28 14.73 18.55 13.27 16.98 12.01 15.61 11.02 14.55 Ma l ta 34.11 35.81 13.69 14.37 12.05 12.66 14.28 14.99 36 37.8 Pa es i Ba s s i (A) 35.55 n.d. 17.11 11.29 11.98 16.06 8.47 17.44 12.07 22.22 Pol oni a 12.86 16.39 11.09 14.2 10.45 13.42 9.95 12.81 9.88 12.72 Portoga l l o 19.33 39.44 13.33 25.61 12.43 23.57 11.97 22.54 11.62 21.46 Regno Uni to 21.14 26.18 17.52 21.7 15.28 18.91 14.15 17.52 13.07 16.18 Roma ni a 9.34 12.84 9.23 12.7 9.04 12.47 8.75 12.12 8.4 11.73 Sl ova cchi a 19.28 23.52 13.75 16.88 12.02 14.8 10.48 12.96 9.19 11.41 Sl oveni a 11.69 18.64 12.71 19.89 11.15 16.24 10.21 14.13 9.54 12.69 Spa gna 40.33 51.29 21.47 27.31 17.57 22.35 15.42 19.61 13.51 17.18 Svezi a 26.2 36.42 14.41 21.68 12.5 19.28 9.66 15.73 8.03 13.71 Ungheri a 10.02 12.73 9.15 11.62 8.82 11.2 8.6 10.92 8.9 11.31 Norvegi a 28.86 38.22 17.36 23.85 10.86 15.73 7.31 11.29 6.25 9.96 Uni one europea 23.79 33.35 15.15 22.6 13.13 20.53 11.97 19.4 11.26 18.46 Area euro 25.85 37.06 15.44 23.96 13.31 21.94 12.2 21.1 11.56 20.25 (A) Nei Pa es i Ba s s i è previ s to uno s conto s ul prezzo fi na l e l ordo che, per l a pri ma cl a s s e di cons umo, rende poco s i gni fi ca ti vo i l da to. Fonte: Elaborazione AEEGSI su dati Eurostat.
Prezzo dell’energia elettrica agli utenti finali (3) Prezzi finali dell’energia elettrica per i consumatori industriali nel 2016 Prezzi al netto e al lordo delle imposte; c€/kWh CONSUMATORI PER FASCIA DI CONSUMO ANNUO (MWh) < 20 20-500 500-2.000 2.000-20.000 20.000-70.000 70.000-150.000 NETTI LORDI NETTI LORDI NETTI LORDI NETTI LORDI NETTI LORDI NETTI LORDI Aus tri a 11.63 19.81 8.86 15.05 6.94 12.47 5.7 10.19 5.15 9 4.64 8.4 Bel gi o 15.07 23.54 11.99 18.49 8.65 13.74 7.68 11.61 6.17 9.07 5.61 7.5 Bul ga ri a 10.56 12.8 9.98 12.11 8.85 10.74 7.23 8.79 6.56 7.99 6.03 7.36 Cechi a 15.99 19.48 11.56 14.11 7.21 8.85 6.23 7.67 6.44 7.92 6.65 8.17 Ci pro 14.51 18.25 13.01 16.45 10.83 13.85 9.71 12.52 8.79 11.42 8.05 10.55 Croa zi a Da ni ma rca 11.88 8.24 15.52 29.06 10 6.84 13.17 27.31 8.38 6.24 11.13 26.58 7.26 6.16 9.65 26.47 6.14 4.96 7.98 24.97 6.23 4.85 7.98 24.83 ➢ Anche nel 2016 Es toni a 9.26 12.81 8.06 11.36 7.46 10.65 6.67 9.69 5.84 8.62 5.57 8.37 il prezzo della Fi nl a ndi a 8.09 10.9 7.66 10.37 6.19 8.55 5.89 8.17 4.6 6.57 4.35 6.27 Fra nci a 11.14 16.88 8.58 13.63 6.83 11.24 6.1 9.42 5.66 8.06 5.14 7.06 energia elettrica Germa ni a Greci a 12.7 14.78 27.78 22.37 9.85 11.5 22.46 15.53 7.91 9.02 19.66 12.93 6.74 7.21 16.99 10.13 5.37 6.41 13.65 8.42 4.29 5.15 11.79 6.88 per gli utenti Irl a nda 16.1 22.15 14.07 17.8 11.57 14.51 9.29 11.28 8.11 9.62 7.6 8.8 industriali è Ita l i a 16.32 32.27 10.21 21.54 8.61 17.89 7.91 15.92 7.19 13.58 5.91 10.03 Lettoni a 14.11 20.32 10.55 16 9.15 14.32 8.05 12.99 7.34 12.12 5.66 10.08 risultato Li tua ni a Lus s emburgo 13.49 10.76 14.92 17.64 8.69 9.28 12.41 10.96 7.54 7.76 11.03 9.35 6.58 5.15 9.85 5.85 5.88 4.5 8.99 4.94 n.d. n.d. n.d. n.d. superiore a Ma l ta 21.53 22.61 15.68 16.46 14.11 14.81 12.27 12.88 11.24 11.8 9.91 10.4 quello in molti Pa es i Ba s s i 10.7 16.9 7.96 14.53 6.55 10.06 6.14 9.32 5.74 7.55 5.82 7.3 Pol oni a 13.5 17.17 10.21 13.12 7.66 9.98 6.68 8.78 6.03 7.98 5.5 7.33 Paesi europei Portoga l l o 16.76 25.97 12.68 18.88 9.47 13.9 8.68 12.73 6.92 10.56 5.48 9.1 Regno Uni to 12.13 18.69 11.2 17.77 10.06 15.94 9.14 14.68 8.94 14.41 8.78 14.15 Roma ni a 8.96 12.46 7.87 11.03 6.39 9.2 5.75 8.42 5 7.42 4.89 7.3 Sl ova cchi a 19.61 24.07 13.03 16.17 10.57 13.22 9.38 11.79 8.44 10.66 8.06 10.21 Sl oveni a 10.43 16.77 8.62 12.64 6.72 10.24 5.94 8.71 5.31 7.62 5.16 7.06 Spa gna 23.56 29.96 13.68 17.41 10.15 12.91 8.4 10.69 7.1 9.03 6.52 8.29 Svezi a 13.5 16.94 7.35 9.25 6.31 7.95 5.39 6.81 4.83 6.11 4.09 5.18 Ungheri a 9.61 12.99 8.53 11.63 7.24 9.98 6.8 9.42 6.56 9.12 6.51 9.05 Norvegi a 5.97 9.62 6.13 9.81 6.07 9.74 4.76 8.1 3.74 6.83 3.35 6.34 Uni one europea 13.69 22.68 10.06 17.26 8.08 14.33 7.09 12.52 6.24 10.73 5.57 9.49 Area euro 14.17 24.65 10.17 18.39 8.08 15.19 7.06 13.13 6.04 10.86 5.23 9.31 Fonte: Elaborazione AEEGSI su dati Eurostat.
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