Trend di innovazione nelle energie rinnovabili- In collaborazione con Intesa Sanpaolo Innovation Center - Giugno 2016 - Amazon S3
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Trend di innovazione nelle energie rinnovabili
– In collaborazione con Intesa Sanpaolo Innovation Center –
Giugno 2016
1
Contesto e titoli (1/2)
• Il mercato mondiale dell’energia, complessivamente, è destinato a crescere per capacità installata e per
potenza generata con un CAGR rispettivamente del 50% e del 38% circa dal 2015 al 2020
• La tipologia delle fonti è in costante evoluzione ma virerà decisamente verso le rinnovabili, con il solare
fotovoltaico e l'eolico che prevarranno sull'idroelettrico
• Si prevede per l'idroelettrico un aumento della capacità installata ad un CAGR del 2,3% dal 2015 al
2030 con investimenti in nuovi impianti nei mercati emergenti e in Europa, mentre gli USA si
concentrano su ristrutturazioni e ammodernamenti
• Il panorama competitivo è relativamente stabile, con grandi produttori globali come Alstom che
propongono tecnologie affidabili e collaudate, ad esenpio l'accumulo per pompaggio
• La previsione di crescita della capacità dell'eolico è pari a un CAGR del 7,4% per il 2015-2030, con
ulteriori aumenti di capacità nei mercati più grandi (Europa, Cina e USA) e una crescita significativa
da una base limitata in Medio Oriente, Africa e Russia
• Dopo qualche turbolenza sul versante dell'offerta, i produttori hanno stretto partnership per realizzare
soluzioni offshore e per cogliere interessanti opportunità nel vento di alta quota
• Si prevede che la capacità installata per il solare fotovoltaico cresca con un CAGR del 8,6% dal 2015 al
2020
• Il panorama competitivo è dominato da sei aziende, la cosiddetta “Super Lega dei Moduli di Silicio”,
ma le celle solari trasparenti e bi-facciali attraggono investimenti in R&D
• Dinamico è anche il segmento delle biomasse, con una crescita in termini di ricavi stimata al 14%
annuo (CAGR) per il pellet e al 49% annuo (CAGR) per il biocombustibile (biodiesel/bioetanolo)
Frost & Sullivan
2
Contesto e titoli (2/2)
• La raccolta energetica (Energy Harvesting) e la generazione distribuita sono altre aree di grande
potenziale per un aumento della produzione di energia pulita
• Nel primo, la maturazione della tecnologia, la standardizzazione e la progressiva integrazione
spingono la crescita a un tasso del 16% annuo per il periodo 2015-2030, con l'edilizia come
principale campo di applicazione
• Il settore richiama l'attenzione di attori pubblici e privati, soprattutto per la tecnologia termoelettrica, la
più promettente e matura
• Nel secondo, l'integrazione delle rinnovabili e lo sviluppo delle batterie consentono una maggiore
penetrazione
o Sono in crescita i pannelli solari sui tetti e le piccole turbine eoliche
o Le batterie agli ioni di litio produrranno un fatturato di 3,6 miliardi di dollari nel 2016, il 46% in più
rispetto al 2015
• La combinazione dei due trend agevola lo sviluppo di nuovi e innovativi modelli di business che
sfruttano la partecipazione attiva di nuovi “prosumer”
Frost & Sullivan
3
Introduzione
4
Si prevede che la capacità installata globale cresca del 49,7% dal 2015 al 2030 e la
generazione elettrica del 38,4% nello stesso periodo
Previsioni annuali sull'energia: indicatori principali, dati globali, 2015–2030
Indicatore Valore
Capacità installata (GW) - 2015 e 2030 6.292 e 9.417
Aumento annuo della capacità netta (GW) - 2015-2020 e 2020-2030 225 e 200
Generazione globale di elettricità (TWh) - 2015 e 2030 24.240 e 33.560
CAGR della generazione totale di elettricità dal 2015 al 2030 2,2%
CAGR della generazione di elettricità rinnovabile non idroelettrica dal 2015 al 2030 8,2%
Variazioni rispetto alle previsioni precedenti
• Si prevede che la produzione elettrica cresca più lentamente di quanto stimato, toccando i 33.560 TWh nel 2030 (rispetto
ai 34.458 TWh previsti), in conseguenza dell'adozione di misure per il risparmio energetico e una prospettiva di crescita
economica più debole in alcuni mercati emergenti (come la Cina).
• La previsione di capacità totale nel 2030 è invece salita a 9.417 GW (da 9.266 GW). Il motivo è in primo luogo nel
passaggio dalle fonti combustibili fossili (carbone in particolare) alle rinnovabili (in special modo eolico e fotovoltaico).
Poiché queste ultime hanno capacità energetica inferiore rispetto a fonti tradizionali come il carbone, sono necessarie
maggiori capacità per soddisfare la domanda. Con il rallentamento dell'espansione del carbone e la graduale transizione
verso il gas, si stima che nel 2030 la percentuale di energia derivante dal carbone sarà il 32,5% del totale (invece del
precedente 33,9%) mentre le rinnovabili (escluso l'idroelettrico) rappresenteranno il 16,1% (rispetto al precedente 14,6%).
Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015 Frost & Sullivan
5
Il ruolo del gas entro il 2030 è destinato a crescere
Previsioni annuali sull'energia: stima della capacità installata per fonte, dati globali, 2015, 2020, 2030
2015: 6.292 GW 2020: 7.416 GW 2030: 9.417 GW
Petrolio Petrolio
Gas Petrolio Gas
6,7% 5,0% Gas
25,6% 3,0% 23,7%
Carbone 25,1%
Carbone Carbone
30,7%
28,2% 24,9% Nucleare
5,8%
Altre
rinnovabili Altre rinnovabili Nucleare
2,1% 2,5% 6,0% Altre
Nucleare rinnovabili Idroelettrico
6,4% 3,1% 16,9%
Fotovoltaico Idroelettrico
Fotovoltaico
3,4% Idroelettrico 18,0% Fotovoltaico
Eolico 6,5% Eolico Eolico
18,7% 10,6%
6,4% 8,7% 11,9%
GW GW GW GW GW CAGR (%) CAGR (%)
Fonte (2010) (2015) (2020) (2025) (2030) (2015-2020) (2020-2030)
Carbone 1.650 1.929 2.090 2.221 2.348 1,6 1,2
Petrolio 438 421 373 327 287 (2,4) (2,6)
Gas 1.354 1.612 1.865 2.073 2.236 3,0 1,8
Nucleare 394 405 448 491 544 2,0 2,0
Idroelettrico 1.025 1.174 1.331 1.463 1.589 2,5 1,8
Eolico 198 405 647 891 1.117 9,8 5,6
Fotovoltaico 38 216 481 742 1.000 17,4 7,6
Altre rinnovabili 85 129 182 234 296 7,0 5,0
Totale 5.182 6.292 7.416 8.443 9.417 3,3 2,4
Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015
Frost & Sullivan
6
Il carbone rimane in generale la fonte energetica dominante
Previsioni annuali sull'energia: produzione elettrica stimata per fonte, dati globali, 2015, 2020, 2030
2015–24.240 TWh 2020–27.404 TWh 2030–33.560 TWh
Petrolio Petrolio
Petrolio
Carbone 3,0% 1,7%
4,2% Gas
40,0% Carbone Gas 21,9%
Gas 37,3% 21,6% Carbone
22,1% 32,5%
Altre Nucleare
rinnovabili 11,8%
2,5% Altre Altre
rinnovabili rinnovabili
Fotovoltaico Nucleare 3,1% Nucleare 4,3%
1,0% 10,6% 11,2% Idroelettrico
Eolico Idroelettrico Fotovoltaico Fotovoltaico
2,2% Eolico Idroelettrico 3,9% Eolico 16,0%
3,4% 16,3%
5,2% 16,3% 7,9%
TWh TWh TWh TWh TWh CAGR (%) CAGR (%)
Fonte (2010) (2015) (2020) (2025) (2030) (2015–2020) (2020–2030)
Carbone 8.691 9.693 10.213 10.568 10.898 1,1 0,7
Petrolio 1.010 1.007 831 690 573 (3,8) (3,7)
Gas 4.775 5.366 5.921 6.664 7.343 2,0 2,2
Nucleare 2.756 2.563 3.072 3.514 3.973 3,7 2,6
Idroelettrico 3.425 3.944 4.480 4.917 5.359 2,6 1,8
Eolico 342 818 1.438 2.056 2.660 11,9 6,3
Fotovoltaico 32 250 593 950 1.317 18,9 8,3
Altre rinnovabili 405 599 855 1.122 1.438 7,4 5,3
Totale 21.436 24.240 27.404 30.482 33.560 2,5 2,0
Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015 Frost & Sullivan
7
I prossimi 15 anni saranno caratterizzati dalla continua crescita dell'energia verde
Previsioni annuali sull'energia: produzione elettrica stimata per fonte, dati globali, CAGR 2015–2030
2015-20 2020-30
Carbone
Petrolio
Gas
Fonte
Nucleare
Idroelettrico
Eolico
Fotovoltaico
Altre rinnovabili
(5,0%) 0,0% 5,0% 10,0% 15,0% 20,0%
Tasso di crescita annuale composto (CAGR %)
• La produzione elettrica aumenterà con un CAGR del 2,5% tra 2015 e il 2020 mentre nei successivi dieci anni il tasso di
crescita annuale scenderà al 2,0%, per effetto del rallentamento economico dei mercati emergenti vicini alla maturazione e
per l'impatto crescente delle misure di efficienza energetica.
• Nei prossimi cinque anni (2015–2020), i settori idroelettrico e nucleare cresceranno sensibilmente. L'energia idroelettrica è in
forte espansione in regioni come l'Africa e la Cina. La crescita del nucleare è promossa da Cina, Russia, da altre nazioni
asiatiche e dalla graduale ripresa della produzione giapponese. Il gas è destinato ad accelerare la sua espansione dopo il
2020, essendo il combustibile termico prescelto per i nuovi progetti e diventando più conveniente per costo e disponibilità.
• Notevole sarà il tasso di crescita della produzione di energia rinnovabile, in particolare del fotovoltaico, una tecnologia che in
molto paesi diventerà competitiva con le tradizionali fonti di generazione energetica per il forte abbassamento dei costi.
Altre rinnovabili comprende il solare termico a concentrazione (CSP), la bioenergia, il geotermico e il marino
Anno di riferimento = 2015 Frost & Sullivan
8
Le "nuove" rinnovabili supereranno l'idroelettrico, con il fotovoltaico che scavalcherà
l'eolico per contributo all'aumento della capacità rinnovabile entro il 2030
Previsioni annuali sull'energia: contributo all'incremento netto della capacità delle rinnovabili,
dati globali, 2010–2030
Fotovoltaico Idroelettrico Eolico Altre rinnovabili
100,0%
7,7% 7,3% 7,6% 9,1%
90,0%
nel settore delle rinnovabili
80,0%
Incrementi di capacità
35,9% 33,7% 35,5% 33,7%
70,0%
60,0%
50,0% 22,0% 19,1% 18,8%
25,8%
40,0%
30,0%
20,0% 37,0% 37,9% 38,3%
30,7%
10,0%
0,0%
2010-15 2015-20 2020-25 2025-30
• Come già sottolineato, le previsioni per il fotovoltaico sono state sensibilmente riviste al rialzo rispetto alle stime precedenti.
La capacità del fotovoltaico ha avuto un ritmo di crescita sorprendente, passando da meno di 1 GW nel 2000 a 215 GW nel
2015.
• Si prevede che il fotovoltaico, a livello globale, prenda il posto dell'eolico come tecnologia privilegiata per i futuri incrementi
di capacità energetica rinnovabile, attestandosi al 37,7% del totale nel periodo 2015-2030.
• Il contributo dell'energia idroelettrica si riduce gradualmente per le difficoltà di costruire nuovi impianti. In particolare, gli
incrementi di capacità nel mondo occidentale sono minimi, derivanti per lo più dall'adeguamento di installazioni preesistenti.
Anno di riferimento = 2015 Frost & Sullivan
9
Idroelettrico
10Gli investimenti nell'idroelettrico si trasferiscono verso i mercati emergenti e in special
modo in Cina, dove sono inclusi nel piano quinquennale
Gli investimenti nell'idroelettrico Opportunità per impianti ad accumulo
1 migrano verso i mercati emergenti
2 per pompaggio ma l'Europa rallenta
Gli investimenti nell'idroelettrico si spostano gradualmente verso i Nel 2013 sono stati aggiunti circa 2 GW di capacità con
mercati emergenti. I grandi capitali necessari per costruire gli impianti ad accumulo per pompaggio, rispetto ai 3 GW stimati
impianti idroelettrici si ripagano in un periodo molto lungo, che l'anno precedente. Gli impianti ad accumulo per pompaggio
scoraggia i produttori europei e americani. In queste regioni, gli producono energia nelle ore di punta, rendono disponibili
investimenti sono stati ridimensionati per la scarsa crescita della abbondanti riserve energetiche e sono particolarmente utili
domanda e per la necessità di ridurre il debito. Per gli investitori per stabilizzare la rete. Si integrano con le rinnovabili variabili
nordamericani, inoltre, altre opzioni come il gas naturale risultano come il solare e l'eolico. Nonostante i costi elevati, gli impianti
più convenienti. Normative ambientali più stringenti hanno inoltre ad accumulo per pompaggio servono a limitare la frequenza
reso difficile la costruzione di grandi impianti idroelettrici in
delle accensioni e spegnimenti negli impianti termoelettrici
occidente. La nuova capacità idroelettrica commissionata nel
tradizionali (a carbone e a gas). L'adozione di questi impianti
2013 è pari a 40 GW. La porzione maggiore (72%) è stata
è in aumento nelle regioni con consistenti fonti energetiche
aggiunta in Cina, leader globale nello sviluppo idroelettrico, dove
intermittenti, come in parte dell'Europa. La crescita tuttavia è
le utility pubbliche incrementano la capacità seguendo i piani
rallentata di recente a causa della debolezza finanziaria delle
quinquennali del governo. Altri paesi con significativi incrementi
utility e dello scarso supporto governativo. Nel 2013 un
nel 2013 sono (in ordine discendente) la Turchia, il Brasile, il
impianto importante è stato commissionato in Spagna ma
Vietnam, l'India e la Russia. La Cina ha terminato il suo secondo
maggiore impianto (dopo quello delle Tre Gole) a Xiluodu nel ulteriori sviluppi sono al momento improbabili. Gli operatori
2014, con una capacità finale di 13,9 GW. europei lamentano gli alti costi di accesso alla rete.
Trend di mercato Anno di riferimento = 2012 Frost & Sullivan
11L’Europa e il Nord America ristrutturano e potenziano le infrastrutture esistenti vicine
alla fine del ciclo vitale
L'interesse per il piccolo e La ristrutturazione e il potenziamento
3 mini-idroelettrico
4
degli impianti idroelettrici
Il piccolo e il mini-idroelettrico ha un buon potenziale di sviluppo La possibilità di ristrutturare, riconvertire, potenziare e
sia nei mercati maturi che in quelli emergenti. Secondo il aggiornare gli impianti esistenti sta assumendo un'interesse
rapporto ONU sullo Sviluppo Mondiale del Piccolo Idroelettrico crescente. Numerosi impianti idroelettrici in Europa e Nord
del 2013, la capacità globale installata (considerando impianti America sono prossimi al termine del ciclo di vita e vanno
fino a 10 MW) era di 75 GW nel 2012, ma il potenziale è pari a incontro alla chiusura se non vengono rimodernati. Altri
ben 173 GW, di cui due terzi in Asia. In Europa tali impianti impianti sono stati aggiornati per migliorare l'efficienza, ridurre
contribuiscono alla quota delle rinnovabili ai fini del i costi di esercizio e manutenzione, aumentare la capacità o
raggiungimento degli obiettivi UE del 2020 e incontrano meno limitare l'impatto ambientale. È un’area di grandi opportunità,
opposizione dei nuovi, più grandi progetti spesso avversati dai sia per i soggetti attualmente sul mercato come i produttori di
gruppi ambientalisti. Nelle economie emergenti, il piccolo e macchinari, sia per gli addetti ai servizi in altri settori della
micro-idroelettrico è uno strumento efficace nelle mani dei generazione energetica. I principali produttori hanno infatti
governi per portare elettricità a popolazioni povere e remote registrato un sensibile incremento delle richieste di
senza accesso alla rete. Brasile e Cina, ad esempio, offrono ristrutturazione nel corso del 2013. A causa delle difficoltà di
interessanti prospettive. La Cina ha la base installata di piccolo sviluppare progetti ex novo nei mercati maturi, la
idroelettrico più grande del mondo, quasi la metà della quota ristrutturazione dell'esistente diventa lo strumento privilegiato
globale, e insiste tuttora sul piccolo idroelettrico per completare per aumentare il rendimento dell'idroelettrico e aggiungere
l'elettrificazione delle zone rurali. capacità in determinate regioni.
Trend di mercato Anno di riferimento = 2012 Frost & Sullivan
12La capacità globale installata dovrebbe crescere con un CAGR del 2,3% dal 2015 al 2030
Idroelettrico: Capacità installata globale, 2015, 2020, 2025 e 2030
1600
1400
1200
Gigawatt
1000
800
600
400
200
0
2015 2020 2025 2030 CAGR
Unione Europea 152,3 158,6 163,4 166,7 0,6%
Russia 50,6 54,3 58,3 62,8 1,6%
Medio Oriente 15,6 18,5 21,6 24,1 3,2%
Africa 31,5 41,3 54,2 69,7 5,8%
Nord America 191,5 196,6 202,0 206,3 0,5%
America Latina 164,3 184,2 208,4 228,6 2,4%
Cina 290,3 365,0 390,8 410,2 2,5%
India 47,5 57,9 77,2 98,7 5,4%
Asia - Altro 60,2 78,3 103,6 131,8 5,8%
OECD APAC 70,6 72,0 73,8 76,1 0,5%
Analisi di mercato & previsione Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015 Frost & Sullivan
13Dal punto di vista dell'offerta, lo scenario dell'idroelettrico è relativamente stabile,
presidiato da grandi produttori globali come Alstom e Andritz
Idroelettrico: dinamiche competitive e principali attori, dati globali, 2014
• Numerosi produttori di macchinari come Alstom, Andritz, Voith e Toshiba
sono attivi su questo mercato, insieme a gruppi regionali come
1 Livello di concorrenza – Alto Dongfang (leader in Cina) e ad altre realtà locali. La concorrenza è
serrata su molti mercati, acuita dalla riduzione degli ordini nel 2013.
• La competizione avvantaggia la clientela: diversi fornitori sono disposti a
2 Potere dei clienti – Alto sviluppare interamente i progetti fino alla consegna. Il potere dei
committenti è aumentato nel 2013 con la diminuzione globale degli
ordini e l’incremento delle ristrutturazioni a scapito dei nuovi progetti in
3 Potere dei produttori – Moderato molti mercati.
• L'ingresso di nuovi concorrenti nel settore della produzione dei
macchinari è improbabile, mentre è possibile l'emergere di nuovi
4 Minaccia di nuovi concorrenti – Bassa
soggetti nei settori dei servizi e della manutenzione.
• L'idroelettrico può essere sostituito da altre fonti di base come il carbone
Rischio di sostituzione – Moderato o il nucleare, sebbene in molte situazioni non sia desiderabile né
5
realistico. Il piccolo idroelettrico può essere sostituito da altre rinnovabili.
Attori principali e previsioni Siti delle società , Frost & Sullivan
14La sviluppo degli impianti ad accumulo per pompaggio è rallentato in Europa dalla
conversione delle utility al piccolo e mini idroelettrico
Idroelettrico: principali tecnologie, dati globali, 2014
Impianto a bacino
• Questo tipo di impianto idroelettrico è Turbina Pelton
costituito da una diga. • A impulso o a getto libero
• L'elettricità si genera quando l'acqua
• Per dislivelli dai 40 ai 2000 metri e
viene fatta uscire dal bacino.
piccole portate
• Funziona principalmente nelle ore di
• Capacità massima: 200 MW
Fonte: Oncor punta.
A deviazione o ad acqua fluente
Turbina Kaplan
• L'elettricità è generata sfruttando il
Weir and
Intake
Structure
Buried
Penstock
flusso naturale del fiume. • A reazione
• Prevede un basso dislivello e grandi • Per siti con basso dislivello, 1-30 metri,
Substation
Steep Section of
Creek POWERHOUSE portate. e alta portata
• Adatto a generare elettricità del carico
No change of flows
downstream of powerhouse
• Massima capacità: 400 MW
Fonte: Hydromax Energy di base.
Accumulo per pompaggio
Turbina Francis
• Nelle ore di punta, funziona come il
• A reazione, a flusso radiale
tipo a bacino; negli orari a bassa
richiesta, l'acqua viene pompata dal • Siti con alto dislivello (30-700 metri) e
bacino inferiore a quello superiore. portata medie
• L'accumulo per pompaggio è • Massima capacità: 800 MW
Fonte: E.ON complementare all'eolico o al solare.
Tecnologia Frost & Sullivan
15Eolico
16La scadenza del Production Tax Credit negli USA ha congelato il mercato dell'eolico,
poiché ha costretto i produttori a completare i progetti in anticipo
Il mercato si sposta verso le nazioni
1 Declino del mercato globale nel 2013 2
emergenti dell'eolico
Il mercato globale dell'eolico ha subito un forte declino nel Oltre al mercato americano, sebbene in misura minore, anche
2013. Quell'anno sono stati installati oltre 35 GW di nuova alcuni tradizionali mercati europei sono andati in sofferenza.
capacità in energia eolica, quantità largamente inferiore ai 45 La Francia e l’Italia hanno registrato una flessione mentre la
GW aggiunti nel 2012. La crisi è essenzialmente dovuta al Spagna - terzo mercato europeo per capacità complessiva - è
crollo del mercato statunitense, con l'installazione di un solo rimasta virtualmente immobile nel 2013 per cambiamenti
gigawatt rispetto al record di 13 GW dell'anno precedente. legislativi. Il Regno Unito, la Polonia, la Svezia e la Romania
L'andamento del mercato USA è stato fortemente influenzato si sono dimostrati mercati più forti. Croazia e Finlandia hanno
dal Production Tax Credit (PTC), provvedimento federale con mostrato alti tassi di crescita partendo da una base più
scadenza 2012 che ha indotto i produttori a completare i ristretta. L'America Latina è emersa prepotentemente: il
progetti entro tale termine. Aggiungendo 16 GW, la Cina ha Brasile è il settimo paese al mondo per nuova capacità
compensato i cali registrati altrove; in alcuni paesi europei i installata nel 2013. Forte crescita anche in Canada con un
finanziamenti sono diventati più problematici per la riduzione aumento di 1,6 GW nel 2013, più 70% rispetto al 2012. I
degli incentivi, l'incertezza politica e la bassa crescita della produttori stanno spostano la manifattura di turbine eoliche in
domanda energetica. La persistente incertezza legata al PTC nuove regioni, adattando l’offerta alle richieste del mercato. Il
americano e alla politica federale sull'energia rinnovabile Brasile, ad esempio, sta diventando un importante centro per
consolida il ciclo di "esplosione e implosione" dell'industria la tecnologia delle turbine eoliche. La produzione locale è in
eolica locale. aumento, favorita dai regolamenti sull'utilizzo di materiali
locali e dagli alti costi di spedizione di turbine dall’estero.
Trend di mercato Anno di riferimento = 2012 Frost & Sullivan
17L'espansione in Europa è sostenuta dall'eolico offshore, con nuovi aumenti di capacità
specialmente nel Regno Unito
Cresce l'eolico offshore ma non
3 mancano i problemi
4 Nuove applicazioni per nuovi utenti
Il mercato dell'eolico offshore è cresciuto rapidamente negli Oltre all’affermazione delle turbine di grandi dimensioni,
ultimi anni. La capacità globale è salita dai 4,1 GW del 2011 a cresce la diffusione di turbine di scala ridotta (fino ai 100 kW).
5,4 GW nel 2012 e a 7,1 GW nel 2013, con impianti in 14
Diventano possibili nuove applicazioni per l'eolico: per
paesi. Oltre il 90% della capacità totale installata è in Europa,
l'elettrificazione, la difesa, le telecomunicazioni, il pompaggio
nel Mare del Nord, nel Baltico e nell'Atlantico, pari a 6,6 GW
alla fine del 2013. Nel 2013 è stata installata in Europa una dell'acqua, il caricamento di batterie e altro. Oltre 800.000
quota record di 1,6 GW, con un aumento di un terzo rispetto al piccole turbine eoliche risultano in funzione alla fine del 2012,
2012. Quasi il 50% della nuova capacità appartiene al Regno il 10% in più dell'anno precedente, concentrate
Unito. Tuttavia, la riduzione del sostegno politico per il costoso prevalentemente in Cina e negli USA. Cresce anche il
eolico offshore in mercati come il Regno Unito e la Germania mercato globale delle turbine di seconda mano, in paesi
ha provocato un rallentamento del mercato nel 2014. Nel 2014
come Bulgaria, Romania, Vietnam e zone del Sud America.
è diminuito anche il numero dei progetti in costruzione. La Cina
ha un buon potenziale ma la mancanza di tariffe di riacquisto La proprietà delle fattorie eoliche è più variegata, per
(FIT) ha ostacolato lo sviluppo. La tendenza generale è verso l'ingresso di grandi investitori come Honda, Ikea e Google e
progetti più grandi in acque più profonde, con un aumento dei per il crescente interesse verso i progetti eolici a carattere
costi. A causa del rallentamento del mercato europeo, si teme comunitario, legati in parte a innovazioni finanziarie quali il
che i costi per l'eolico offshore rimangano elevati per la crowdfunding. Nel lungo termine, i produttori di turbine
mancanza di economie di scala. La contrazione del mercato potranno così dipendere in misura minore dai clienti
può anche spingere i produttori di turbine a cercare joint
tradizionali, ovvero dalle utility e dai produttori di energia
venture o a condividere tecnologie per abbattere i costi di
sviluppo. indipendenti.
Trend di mercato Anno di riferimento = 2012 Frost & Sullivan
18La capacità globale installata dovrebbe crescere con un CAGR del 7,4% dal 2015 al 2030
Eolico: capacità installata, dati globali, 2015, 2020, 2025 e 2030
1200
1000
Gigawatt
800
600
400
200
0
2015 2020 2025 2030 CAGR
Unione Europea 139,9 187,8 232,7 267,1 4,7%
Russia 0,3 1,4 3,1 5,8 23,6%
Medio Oriente 0,3 1,4 5,6 13,4 31,2%
Africa 2,4 10,7 23,1 40,4 22,3%
Nord America 86,8 136,2 181,8 214,3 6,7%
America Latina 9,8 22,3 33,6 44,1 11,3%
Cina 125,3 210,8 293,2 364,8 7,9%
India 24,8 42,3 60,4 81,2 8,8%
Asia - Altro 1,8 4,8 10,9 20,8 19,1%
OECD APAC 9,3 17,7 29,2 41,1 11,2%
Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015 Frost & Sullivan
Analisi di mercato & previsione
19Sul versante della produzione, il settore eolico è piuttosto turbolento, con alcuni casi di
insolvenza e il lancio di joint venture per il ramo offshore
Eolico: dinamiche competitive e principali attori, dati globali, 2014
• Il settore della produzione di turbine eoliche è diventato estremamente
competitivo, in seguito alla crescita dei produttori cinesi e alla
1 Livello di competizione – Alto diminuzione della domanda globale nel 2013. Due produttori tedeschi
(Bard e Fuhrländer) sono stati dichiarati insolventi nel 2013 e il leader
globale, Vestas, ha tagliato la forza lavoro del 30%.
2 Forza dei committenti – Alta
• Per migliorare i margini di profitto, i produttori di turbine eoliche ricorrono
con più frequenza all'outsourcing e a metodi di produzione più flessibili,
3 Forza dei produttori – Bassa che si avvalgono del contributo di diversi fornitori. Aumenta
l'integrazione verticale.
Rischio di nuova concorrenza – • Per limitare gli alti costi di sviluppo delle turbine eoliche offshore, i
4 produttori hanno stretto joint venture (Vestas con Mitsubishi, Gamesa
Basso/Moderato
con Areva).
5 Rischio di sostituzione – Moderato • La concorrenza rimane agguerrita e potrebbe portare in futuro a un
ulteriore consolidamento. La forza dei produttori rimane bassa,
specialmente nella negoziazione dei prezzi.
• .
Attori principali e previsioni Siti delle società, Frost & Sullivan
20Oltre alle enormi turbine per i grandi impianti, si diffondono turbine di dimensioni ridotte
Eolico
che - Analisi
consentono l'impiegodella tecnologia
dell'eolico e tendenze
in nuove applicazioni
Eolico: tecnologie principali, dati globali, 2014
• Con l’aumentare della dimensione delle pale e dell'altezza della torre, le
turbine catturano più vento, soprattutto a basse velocità. Vestas ha
Grandi turbine realizzato una turbina offshore da 8 MW mentre i produttori cinesi
lavorano allo sviluppo di turbine da 10 MW. La più grande turbina
onshore è ancora la Enercon da 7,6 MW.
• Le turbine eoliche galleggianti sono concepite per le alte profondità. Nel
2013, il Giappone ha testato due unità galleggianti Hitachi da 2 MW l'una
Turbine galleggianti e provvederà alla sperimentazione di unità da 7 MW di Mitsubishi Heavy
Industries. La tecnologia è adottata anche da Siemens, Blue H
Technologies, Sway, Statkraft e StatoilHydro.
• Le turbine orientate nella direzione del vento potrebbero prima o poi
sostituire le convenzionali turbine controvento utilizzate onshore. Questa
Turbine sottovento tipologia non necessita di un meccanismo che ne controlla
l'orientamento. Le pale si piegano riducendo la superficie d'impatto e la
resistenza al vento. Mingyang le ha sperimentate nel 2014.
• Le turbine ad asse verticale non sono al momento molto diffuse (la
maggior parte è ad asse orizzontale) ma potrebbero limitare i costi di
Turbine ad asse verticale
installazione, esercizio e manutenzione. Si montano su una piattaforma
invece che sull’estremità della navicella.
Tecnologia Frost & Sullivan
21La possibilità di sfruttare venti di alta quota, più costanti e potenti, catalizza l'attenzione
di ricercatori e investitori
Venti di alta quota: panoramica di mercato, dati globali, 2015
• I venti di alta quota si trovano ad altezze tra i 500 e i 12000 metri dalla superficie terrestre
• Una recente analisi ha dimostrato che i venti in quota hanno persistenza e velocità adatte alla
generazione di energia
• Tali caratteristiche richiamano l'attenzione di ricercatori e investitori
• Più alta è la velocità del vento, maggiore la generazione di energia
• Sebbene l'idea di catturare l'energia del vento con gli aquiloni risalga almeno al diciannovesimo
secolo, l'approccio moderno è piuttosto diverso
Maturità tecnologica
Le attuali tecnologie utilizzate per generare energia dai venti di alta quota prevedono generatori a terra o generatori aerei.
Queste tecnologie sono ancora in fase embrionale e sono stati realizzati solamente prototipi.
Molte società di generazione a terra adottano tecnologie YoYo, ma altre impiegano anche tecnologia powertrain.
I generatori di energia eolica aerei sono montati su profili alari o palloni più leggeri dell'aria e sollevati a una quota di circa
500 metri. Qui catturano l’energia eolica che poi trasmettono alla stazione di terra.
Tecnologia Frost & Sullivan
22Le tecnologie YoYo sono tra le soluzioni con generazione a terra
Maturità tecnologica: Generazione a terra
Tecnologie • Questo sistema cattura l'energia eolica per mezzo di profili alari collegati ai Matura
YoYo generatori di terra. Innovativa
• Le ali fungono da turbine convertendo l'energia cinetica del vento in forza di Funzionante
trazione dei cavi che le trattengono.
Progetti pilota
• Questa forza genera una coppia che alimenta un generatore. Dimostrazione
• Il generatore è di solito collegato alle estremità dei verricelli usati per
controllare le ali. Ricerca finanziata
• Il generatore e i sistemi di controllo si trovano a terra. Proposta
• Questa tecnologia è sfruttata dalla tedesca Enerkite, dalla svizzera TwingTec
e l'olandese Ampyx Power.
Immagine di: KiteGen, Italia
Sistemi a effetto • Con questo metodo, i palloni aerostatici alimentano sistemi di generazione Matura
Magnus energetica a terra. Innovativa
• I palloni ruotano in aria per l'effetto Magnus, tirando i cavi collegati. Funzionante
• La rotazione dei verricelli a cui i cavi sono avvolti produce una coppia che Progetti pilota
alimenta i generatori. È un altro esempio del metodo "yoyo". Dimostrazione
• Si può anche utilizzare in sistemi aerei, con i generatori connessi alle Sperimentale
estremità degli aerostati. Ricerca finanziata
• La portoghese Omnidea è pioniera in questa tecnologia.
Proposta
Immagine di: Omnidea, Portogallo
Tecnologia Attori sul mercato, Frost & Sullivan
23Le soluzioni aeree comprendono i sistemi più leggeri dell'aria
Maturità tecnologica: Generazione a terra
Sistemi più • I sistemi più leggeri dell'aria (LTA, Lighter-than-Air) sono utilizzati per far Matura
leggeri dell'aria salire i generatori a quote più alte rispetto alle soluzioni alari. Innovativa
• Sistemi flottanti come aerostati o palloni a elio vengono usati per portare ad Funzionante
alta quota i generatori, collegati a terra mediante cavi.
Progetti pilota
• Il flusso d'aria sulle turbine aziona i generatori che trasmettono l'energia a Dimostrazione
terra tramite i cavi utilizzati per trattenere l'aerostato.
• Il sistema si serve di normali cavi per l'alta tensione. Ricerca finanziata
• La tecnologia è utilizzata da società americane come Altaeros Energies e Proposta
LTA Windpower.
Immagine di: Altaeros Energies, USA
Generatori • È un esempio di tecnologia a generazione in quota, con i generatori montati Matura
montati su alianti su un aliante. Innovativa
• I generatori sono stepper o servomotori controllati e possono fungere sia da Funzionante
generatori che da motori utilizzando le turbine come propulsori.
Progetti pilota
• I generatori e le turbine sono un carico supplementare e richiedono energia Dimostrazione
per essere portati ad alta quota. Sperimentale
• Il sistema è collegato alla stazione di terra da cavi che possono essere Ricerca finanziata
riavvolti.
Proposta
• L'americana Makani Power si dedica allo sviluppo di questa tecnologia.
Immagine di: Makani Power, USA
Tecnologia Attori sul mercato, Frost & Sullivan
24Solare
25Il mercato del solare a concentrazione (CSP) è una frazione di quello del fotovoltaico
(PV), che cresce in un anno di una capacità superiore alla totale capacità del primo
Solare, capacità installata totale e annuale, dati globali, 2014 e 2015
Capacità totale installata di Capacità annuale installata di
Regione
CSP (MW), 2014 PV (MW), 2015
USA 1.756 10.839*
EMEA 2.626 9.691
Asia-Pacifico 16 28.124
America Latina 0 2.126
USA 0,4% 4,2%
21,3%
39,9%
EMEA 59,7% 19,1%
55,4%
Asia-Pacifico
America Latina
* Per il Nord America
Definizione/Segmentazione Le cifre sono arrotondate. Anni di riferimento = 2014 e 2015 Frost & Sullivan
26La crescita è sostenuta dalla crescente sensibilità ecologica degli utenti e dalla riduzione
dei costi produttivi dei moduli fotovoltaici
Fotovoltaico: principali stimoli e ostacoli sul mercato, dati globali, 2016–2020
Le politiche sul La riduzione dei costi Tariffe di riacquisto, L'indipendenza
cambiamento dei moduli fotovoltaici sussidi e legislazioni Investimenti in energetica e
climatico e incentiva le favorevoli stimolano la soluzioni per l'ascesa della
sull'energia pulita. installazioni. domanda l'accumulo generazione
dell'energia distribuita
rinnovabile creano spingono il mercato
opportunità. del solare.
Stimoli
Stimoli
Ostacoli
Ostacoli
Un minore ritorno
energetico per investimento
(EROI) rispetto ai sistemi
La dipendenza dai sostegni convenzionali riduce il
governativi limita lo Recessione economica e La grande espansione
e l'eccesso di capacità potenziale di sviluppo.
sviluppo. instabilità globale
scoraggiano i grandi rallentano la diffusione
Impatto corrente investimenti. dei sistemi fotovoltaici.
Impatto a lungo termine
Trend di mercato La lunghezza della freccia indica la forza dell'impatto Frost & Sullivan
27Tariffe di riacquisto, sussidi e legislazione sono un sostegno essenziale per la domanda,
con impatti variabili nelle diverse regioni
Fotovoltaico: quadro normativo, dati globali, 2015
Nord America: Le norme in vigore Europa: Il Portogallo ha una serie di obiettivi
sono il Climate Action Plan e il suddivisi per tecnologia per incrementare la
Renewable Portfolio Standards. capacità entro il 2020. Il target per le
Nell’RPS, la California ha fissato un installazioni fotovoltaiche è di 670 MW. Il
obiettivo per le rinnovabili del 33%. I Regno Unito ha un obiettivo del 15% del
consumatori possono comprare dalle consumo energetico lordo finale in fonti
utility anche il 100% di energia rinnovabili. La legge sulle energie rinnovabili
rinnovabile. Il Massachusetts ha in Germania (ErneuerbareEnergien-Gesetz,
alzato l'obiettivo a 1,6 GW entro il EEG) garantisce i prezzi di riacquisto per
2020 dopo aver raggiunto il l'energia solare.
traguardo di 250 MW quattro anni
prima del previsto. Il Minnesota si APAC: Nel 2014 la Cina ha fissato
propone di ricavare dal solare il 10% una serie di obiettivi, tra cui 35 GW
dell'energia dello stato entro il 2030. di capacità fotovoltaica totale (15
GW in più dell'obiettivo precedente)
Medio Oriente e Africa: L'Egitto
e 20 GW di solare distribuito. L'India
vuole aggiungere 700 MW di
si propone di installare 100 GW
fotovoltaico nel nuovo piano
entro il 2022. Con il piano di sviluppo
America Latina: Il Brasile propone quinquennale e 2800 MW di solare
per le Città Solari e il programma
bandi per la produzione di energia a concentrazione entro il 2017. La
solare nazionale stanzia fondi
rinnovabile. Il Cile ha raddoppiato il Libia ha l'obiettivo di passare dal
governativi per 100 miliardi di dollari.
suo obiettivo portando l'energia 7% al 20% entro il 2020. L'Arabia
I piani prevedono 40 GW di
rinnovabile al 20% entro il 2025. In Saudita ha un traguardo di 16 GW
installazioni solari sulle abitazioni e
Messico il 30% di energia deve avere entro il 2032 e un obiettivo
60 GW di impianti fotovoltaci su
origine non fossile entro il 2026. intermedio di 6 GW di fotovoltaico
vasta scala.
entro il 2020
Incentivi e norme Frost & Sullivan
28Globalmente, si prevede che la capacità installata cresca ad un tasso annuale dell'8,6%,
con un balzo dai 50.780 MW del 2015 ai 76.600 MW del 2020
Fotovoltaico: previsione della capacità annuale installata, dati globali, 2013–2020
90.000 30,0
CAGR, 2015–2020 = 8,6%
80.000
Capacità annuale installata (MW)
25,0
70.000
Tasso di crescita (%)
60.000 20,0
50.000
15,0
40.000
30.000 10,0
20.000
5,0
10.000
0 0,0
2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Capacità annuale installata 38.640 39.745 50.780 56.060 62.675 67.325 71.785 76.600
Tasso di crescita 24,7 2,9 27,8 10,4 11,8 7,4 6,6 6,7
Anno
Analisi di mercato & previsione Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2015 Frost & Sullivan
29Trina Solar, Canadian Solar, Jinko Solar, JA Solar, Hanwha Q Cells e First Solar sono i
sei membri della “Super Lega dei Moduli di Silicio”
Fotovoltaico: struttura competitiva, dati globali, 2015
Numero di aziende sul mercato >100
Costi, prestazioni, assistenza, tecnologia, affidabilità e
Fattori competitivi
relazioni con i clienti
Tipologia di utenti Commerciale, residenziale, industriale e pubblica
Principali produttori sul mercato Trina Solar 10,8%, Canadian Solar 9,6%, Jinko Solar 7,9%,
(percentuale dei ricavi totali) JA Solar 6,6%, Hanwha Q Cells 6,5%, First Solar 6,5%
Quota di mercato dei primi 6
47,9% dei ricavi totali
concorrenti
Yingli Green Energy Holding Company Limited, ReneSola,
Altri concorrenti sul mercato
Sharp Solar, Shunfeng International Clean Energy Limited.
Vendita diretta, distributori e installatori, capi progetto, agenti,
Struttura distributiva
partner, grandi rivenditori, contraenti EPC, leasing solare
Attori principali e previsioni Frost & Sullivan
30Le soluzioni cristalline dominano ancora il mercato, poiché le successive innovazioni
non hanno migliorato i livelli di efficienza
Fotovoltaico: curva tecnologica, dati globali, 2015
Penetrazione sul mercato e commercializzazione
Le celle solari di prima generazione
FV di prima dominano il mercato grazie all'alta
generazione efficienza. La domanda per questa
(a cristallino) tecnologia rimane sostenuta per i costi
decrescenti e l'affidabilità testata negli
anni.
Le tecnologie solari a film sottile utilizzano
soprattutto materiali non-semiconduttori come rame,
cadmio e tellurio per la celle fotovoltaiche. Le celle
solari di seconda generazione sono più economiche
di quelle di prima ma hanno minore efficienza. Il
costo per watt è minore e sono efficaci in condizione
FV di seconda
di scarsa luce.
generazione (a film
Fotovoltaico di terza sottile) Le celle solari di terza generazione mirano a
generazione ottenere un'alta efficienza ma impiegano ancora il
film sottile e i metodi di deposizione di seconda
Celle organiche Celle solari generazione. A fronte di un costo per superficie
sensibilizzate da appena più alto si ottiene una riduzione del costo
coloranti (DSSC) per watt picco.
Celle ibride HIT
Tempo
Tecnologia Frost & Sullivan
31Le celle solari trasparenti attraggono investimenti in R&D
Le tendenze Panorama competitivo
di R&D
Integrare le celle
solari trasparenti
Incrementare la negli schermi di
telefoni e NORD ASIA
EUROPA
trasmissione AMERICA
visibile media dei dispositivi
Incrementare portatili e negli
l'efficienza dei pannelli solari AFRICA
edifici
pannelli solari a Alto SUD
parità di Medio AMERICA AUSTRALIA
spessore delle Basso
celle
Il Nord America e l'Europa sono i mercati più attivi per
Stimoli Ostacoli
le celle solari completamente trasparenti. I produttori di
celle solari semi-trasparenti sono ampiamente diffusi in
Nelle aree urbane c'è Ẋ La conoscenza delle celle Nord America, Europa e Asia (specialmente in Cina).
urgente bisogno di generare solari trasparenti non è
energia pulita; tuttavia, la ancora matura per la
diminuzione dello spazio produzione su vasta scala
disponibile per le grandi di celle solari stabili.
installazioni di pannelli Ẋ Le celle solari degradano
solari induce alla ricerca di nell'ambiente, specialmente
metodi d'installazione quelle in materiale organico.
alternativi. Ẋ Una cella solare I brevetti depositati nel 2015 sono il 4% in meno
Il processo di produzione completamente trasparente rispetto al 2012. Nel 2015 e 2012, gli Stati Uniti
teoricamente semplice ed non è ancora stabile poiché dominano per numero di brevetti. Tuttavia, la Corea del
economico delle celle solari soggetta alla Sud cresce molto rapidamente in termini di brevetti
trasparenti è un punto a ricombinazione di carica. depositati con un aumento del 400%. Nel 2015, la
favore. maggior parte dei brevetti appartiene a società
Tecnologia energetiche o di semi-conduttori. Frost & Sullivan
32L'utilizzo delle celle solari bifacciali sta crescendo, specialmente nelle grandi
applicazioni o in edifici industriali e commerciali
La trasparenza delle celle solari bifacciali Alcuni produttori hanno individuato nelle Le celle solari bifacciali possono essere
non offre solo il vantaggio della generazione regioni coperte di neve un'opportunità di usate anche nei deserti, malgrado l'albedo
energetica su due facce. Nei moduli utilizzo per i pannelli bifacciali e hanno sia minore rispetto ai luoghi innevati.
fotovoltaici integrati (BIPV) ha anche cominciato a commercializzarli. Poiché il Si intravedono buone occasioni di profitto
un'importante valenza estetica. I pannelli manto nevoso intensifica l'effetto albedo, le nei contesti domestici e nelle piccole e
solari bifacciali sono oggi utilizzati per edifici prestazioni dei pannelli possono migliorare medie applicazioni commerciali. Buone
commerciali e industriali di grandi del 30%. opportunità in regioni come l'India e l'Africa.
dimensioni.
Stimoli Ostacoli
• Migliore efficienza poiché l'energia è generata da • Non riesce ancora a incontrare la domanda del
entrambe le facce settore energetico domestico, dove le celle solari
• Meno spazio occupato rispetto ai pannelli tradizionali sono largamente diffuse.
tradizionali a parità di potenza • Le celle richiedono l'impiego di silicio monocristallino,
• Cresce la ricerca istituzionale e la partecipazione che aumenta i costi.
degli investitori • Per far crescere l'attenzione sulle celle solari
• Aumenta la ricerca sulle celle solari trasparenti per bifacciali, il costo per unità di potenza prodotta
applicazioni a doppio strato e bifacciali dovrebbe competere con quello delle celle standard.
Panorama competitivo
L'Europa e il Nord America sono importanti poli commerciali e di ricerca per il mercato del solare bifacciale, con una certa prevalenza
del contributo europeo. Coadiuvata dal costante coinvolgimento del mondo accademico, l'Europa ha la possibilità di emergere come
leader indiscusso per le celle solari bifacciali.
Asia, Africa e Medio Oriente sono ideali mercati di destinazione, poiché diverse nazioni stanno adottando rapidamente l'energia
sostenibile e ricercano tecnologie solari più raffinate ed efficienti.
La partecipazione industriale è in crescita nel mercato del solare bifacciale. Società come Bsolar, SolarWorld, MegaCell Srl, Silfab Solar
Inc., e Sunpreme sono i nomi più importanti dell'industria.
Tecnologia
33La italiana MegaCell è un esempio di produttore innovativo, all'avanguardia nello
sviluppo di nuove soluzioni policristalline.
Problema Tecnologia
Premessa Profilo
Le celle solari bifacciali sono state prodotte finora solo con silicio L'italiana MegaCell produce soluzioni fotovoltaiche bifacciali ad alta
monocristallino. efficienza, utilizzando celle solari bifacciali con monocristallino tipo N.
I costi legati alla produzione di pannelli solari con monocristallino MegaCell Srl., una controllata di MegaGroup, ha messo a punto per
sono elevati, incompatibili con applicazioni domestiche come la prima volta delle nuove celle solari bifacciali con policristallino.
alimentare una casa.
L'uso del silicio policristallino nelle celle solari bifacciali può portare a
L'efficienza delle celle al policristallino è paragonabile a quella del un abbassamento dei costi dei pannelli rispetto a quelli basati su
monocristallino ma i costi di produzione sono minori. monocristallino.
Innovazione L'uso del silicio policristallino riduce gli scarti nel processo di
Caratteristiche lavorazione.
La soluzione sviluppata da MegaCell ha un fattore di bifaccialità
Tecnologia
dell'85%. Il fattore di bifaccialità è il rapporto tra le efficienze di
fronte e retro del pannello. Partner
Il nuovo modulo genera una potenza totale equivalente a 320 watt, MegaCell ha firmato un contratto di licenza nel 2014 con la
un record nell'industria del fotovoltaico. tedesca RCT Solutions per mettere a punto un processo di
produzione industriale per i pannelli solari bifacciali. Nel 2015, la
L'efficienza complessiva del pannello è del 22%, con il retro che collaborazione ha dato origine a una linea di produzione pilota.
contribuisce per un 25% all'energia totale generata dal pannello. Applicazione
Potenziale
L'efficienza registrata dal fronte è circa del 18%, quella del retro è
del 15,3% La soluzione può rivoluzionare il settore delle celle fotovoltaiche
bifacciali, poiché consente di penetrare nel mercato residenziale e
Produttore di bifacciali selezionato del piccolo commercio.
Tecnologia
34Biomasse
35Il mercato dell'energia da biomasse si può dividere in base al processo di produzione
dell’energia e al tipo di alimentazione utilizzata
Biomasse: classificazione per processo/tecnologia e fonte energetica, 2015
Biomasse
Biomasse Biomasse
umide solide
Fermentazione Alta
Gassificazione Pirolisi Fermentazione Sintesi FT Idrolisi
anaerobica pressione
Biogas Syngas Biopetrolio Bioetanolo Pellet Jet Fuel Biodiesel
Carbone
vegetale
Tra le biomasse umide sono compresi i rifiuti organici e il letame
Le biomasse solide includono il legno, la paglia e altri residui agricoli
FT = Fischer Tropsch
Il carbone vegetale ha applicazioni limitate e specifiche
Bioetanolo e biodiesel vanno entrambi sotto il nome di "biofuel"
Definizione/Segmentazione Frost & Sullivan
36La generazione da biomasse è incentivata da importanti fattori ma trova ostacoli nella
disponibilità logistica e nel reperimento di manodopera qualificata
Biomasse: Principali stimoli e ostacoli sul mercato, dati globali, 2016–2020
Crescente domanda energetica Disponibilità logistica
La domanda globale di energia è in costante crescita, Per ragioni di efficienza, gli impianti di bioenergia vanno
principalmente per lo sviluppo economico e la crescita idealmente collocati vicino alle fonti di combustibile ma
della popolazione. In tutto il mondo si avverte non è sempre possibile. Inoltre, in molte regioni,
l'esigenza di incrementare la quota delle rinnovabili nel l'infrastruttura di rete non è in grado di gestire il surplus
computo totale dell'energia. di energia generato e di trasferirlo agli utenti.
Riduzione delle emissioni di gas
Le biomasse hanno il vantaggio di essere neutrali in termini Disponibilità del combustibile
di emissioni. Fungono da deposito temporaneo di carbonio, È difficile garantire una disponibilità di biomassa
rilasciando alla combustione la CO2 sequestrata in continua e regolare. Molti materiali non sono disponibili
precedenza. L'energia da biomasse riduce anche per tutto l'anno a costi ragionevoli e in quantità costanti.
l'inquinamento atmosferico dovuto a un errato trattamento
dei rifiuti.
Soluzioni integrate per i rifiuti
Le biomasse offrono un doppio beneficio, poiché Bassa efficienza
sfruttano materiali come gli scarti agricoli che non Gli impianti di bioenergia hanno un'efficienza più bassa
hanno un utilizzo specifico. Le tecnologie permettono di rispetto a quelli a combustibile fossile, ovvero costi di
integrare il trattamento dei rifiuti con la generazione di produzione energetica più alti.
energia.
Migliorare la sicurezza energetica Reperimento di manodopera qualificata
Le fonti di energia rinnovabile migliorano la sicurezza La bioenergia richiede particolare attenzione nella
energetica dei paesi riducendone la dipendenza dai preparazione e nel trattamento delle biomasse. Alcuni
combustibili fossili. Riducono la vulnerabilità delle processi nella produzione della bioenergia richiedono
economie di fronte alla fluttuazione dei prezzi dei speciali competenze per il mantenimento delle ideali
combustibili fossili. condizioni di funzionamento degli impianti.
Trend di mercato Frost & Sullivan
37I segmenti di pellet, biofuel e syngas sono i più dinamici, con tassi di crescita annui tra il
14% e il 49% nel periodo 2015-2020
Biomasse: previsioni per fonte energetica, dati globali, 2015–2020
13,6
14% CAGR
Si prevede che il mercato globale del pellet di legno cresca con un CAGR del 14% tra il
2015 e il 2020 fino a raggiungere un valore di mercato di 13,61 miliardi di dollari. I pellet 7,1
6,2
sono sempre più utilizzati per produrre energia o riscaldamento. Attualmente l'Europa
ha la quota predominante nel mercato del pellet, per il sostegno dei governi intenzionati
a ridurre le emissioni dei gas serra.
2014 2015 2020
24,0
49% CAGR
Il mercato globale del biofuel, che comprende biodiesel e bioetanolo, è destinato a
crescere con un CAGR del 49% (2015-2020) fino a 24 miliardi di dollari. Si prevede che
l'etanolo cellulosico conquisti una fetta consistente nel mercato del biofuel sostituendo il
biodiesel, che attualmente prevale. Il Nord America guida il mercato del biofuel con una
2,2 3,3 larga percentuale della capacità totale installata.
2014 2015 2020 201,0
10% CAGR
La produzione globale di syngas ammonta a 116.600 MWth nel 2014 e dovrebbe 127,7
crescere con un CAGR del 10% tra il 2015 e il 2020. I derivati del syngas sono di 116,6
grande importanza commerciale, con impieghi in varie industrie come fertilizzanti o
prodotti chimici. Questi derivati sono tra i principali incentivi alla produzione di syngas in
Nord America e in alcune zone dell'Europa.
2014 2015 2020
Analisi di mercato & previsione Le cifre sono arrotondate. Anno di riferimento = 2014 Frost & Sullivan
38PelHeat, nel Regno Unito, è il maggiore produttore di pellet di legno
Abellon CleanEnergy, India
Abellon produce una varietà di biocombustibili solidi a emissioni zero da residui organici.
Questi prodotti provvedono ai bisogni di energia o riscaldamento della clientela residenziale,
commerciale o industriale. Sostituiscono i combustibili fossili tradizionali senza bisogno di
cambiamenti significativi nelle tecnologie di generazione energetica esistenti, riducendo
sensibilmente le emissioni di CO2. I pellet sono disponibili sotto forma di vari prodotti:
Pellexo, Bianca, Industrial Pellets e Eco-shakti.
PelHeat, UK
L'azienda produce diversi tipi di pellet utilizzando residui agricoli come stoppie di grano e
orzo, incrementando la produttività delle coltivazioni. PelHeat offre consulenza sulle varie
biomasse che possono essere trasformate in pellet, analizzando diversi fattori come il
contenuto di cenere nelle biomasse.
Zikha Biomass Energy, USA
Zilkha Biomass Energy produce pellet Zilkha Black® da vari materiali residuali come scarti
di segheria e legno di bassa qualità. Questi pellet hanno il vantaggio di non subire
danneggiamenti. Sono resistenti all'acqua e possono essere trattati come il carbone
tradizionale. Nel 2014, Zilkha Biomass Energy ha costruito uno stabilimento a Monticello,
Arkansas, per la manifattura dei pellet Zilkha Black.
R&D Pilota Mercato
Alcuni produttori di pellet e le loro tecnologie
Attori principali e previsione/Tecnologia Frost & Sullivan
39La Svizzera è il centro di eccellenza nel settore del biofuel
Università di Scienze Applicate, Berna, Svizzera
I ricercatori dell'Università di Berna stano sviluppando una nuova tecnica di
biotrasformazione basata sulla coltivazione di microbi industriali in un singolo reattore. A
questo scopo, i ricercatori hanno introdotto una speciale membrana in un reattore a
membrana permeabile. Sulla speciale membrana, i ricercatori hanno applicato un biofilm
micotico, su cui hanno applicato un altro biofilm di lieviti e batteri. Il team prevede di creare
un prototipo industriale per la sperimentazione nel giro di 3-5 anni.
Butalco GmBH, Svizzera
La tecnologia di Butalco consiste nell'ottimizzazione genetica dei lieviti al fine di ottenere
incrementi nella produzione di bioetanolo, biobutanolo e altri prodotti biochimici. L'azienda si
concentra su questa tecnologia e ha nella concessione delle licenze il suo modello di
business. Butalco utilizza una speciale tecnologia per modificare i lieviti per la produzione
del butanolo. In collaborazione con i partner sviluppa un processo per la produzione del
biobutanolo a partire dalla lignocellulosa.
Dong Energy, Danimarca
Inbicon è una tecnologia di trasformazione della biomassa ligno-cellulosica (non alimentare)
che produce bioetanolo di seconda generazione o altre forme di energia rinnovabile, oltre a
prodotti biochimici. Inbicon è di proprietà di DONG Energy e concessa su licenza in tutto il
mondo. L'azienda ha costruito impianti per la produzione industriale in collaborazione con i
suoi partner, come Odebrecht Agroindustrial in Brasile, Mitsui Engineering and Shipbuilding
Co., Ltd., in Giappone e Leifmark LLC, in Nord America.
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