Il Sole ha già vinto (lo dice Deutsche Bank)

Deutsche Bank says solar market is massive, will generate $5 trillion in revenue by 2030. It describes solar plus storage as next the killer app, and says even in India there will be 25% solar by 2022.

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Deutsche Bank has produced another major report that suggests solar will become the dominant electricity source around the world as it beats conventional fuels, generates $5 trillion in revenue over the next 15 years, and displaces large amounts of fossil fuels.

In a detailed, 175-page report, the Deutsche analysts led by Vishal Shah say the market potential for solar is massive. Even now, with 130GW of solar installed, it accounts for just 1 per cent of the 6,000GW, or $2 trillion electricity market (that is an annual figure).

But by 2030, the solar market will increase 10-fold, as more than 100 million customers are added, and solar’s share of the electricity market jumps to 10 per cent. By 2050, it suggests, solar’s share will be 30 per cent of the market, and developing markets will see the greatest growth.

“Over the next 5-10 years, we expect new business models to generate a significant amount of economic and shareholder value,” the analysts write in the report. Within three years, the economics of solar will take over from policy drivers (subsidies),

Their predictions are underpinned by several observations. The first is that solar is at grid parity in more than half of all countries, and within two years will be at parity in around 80 per cent of countries. And at a cost of just 8c/kWh to 13c/kWh, it is up to 40 per cent below the retail price of electricity in many markets. In some countries, such as Australia, it is less than half the retail price.

The case for solar will be boosted by the emergence of cost-competitive storage, which Deutsche describes as the “next killer app” because it will overcome difficulties in either accessing the grid or net metering policies. “We believe reduction(a) in solar storage costs could act as a significant catalyst for global solar adoption, particularly in high electricity markets such as Europe,” it writes.

“As we look out over the next 5 years, we believe the industry is set to experience the final piece of cost reduction – customer acquisition costs for distributed generation are set to decline by more than half as customer awareness increases, soft costs come down and more supportive policies are announced.

“While the outlook for small scale distributed solar generation looks promising, we remain equally optimistic over the prospects of commercial and utility scale solar markets.

At utility scale, parity is also drawing near. Just four years ago, the ratio of coal-based wholesale electricity to solar electricity cost was 7:1. Now, says Deutsche Bank, this ratio is now less than 2:1 and it could likely approach 1:1 over the next 12-18 months. In some markets, it already is cheaper. And in India, that ratio could fall to 1:1 this year, with major ramifications for coal projects such as those in the Galilee Basin.

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“We believe utility-scale solar demand is set to accelerate in both the US and emerging markets due to a combination of supportive policies and ongoing solar electricity cost reduction. We remain particularly optimistic over growth prospects in China, India, Middle East, South Africa and South America.”

The Deutsche Bank report follows recent reports such as that by Agora Energiewende, which found that solar could fall below 2c/kWh by 2050. This week, the Abu Dhabi National Bank said that based on recent solar prices, even an oil price of $US10/barrel could not compete with the technology.

Gas needed a price of less than $5mmmbtu to compete, and that wasn’t happening anywhere. Last month, fossil fuel consultancy Wood McKenzie said solar farms were cheaper and displacing planned gas-fired generators in the US, despite the low cost of gas in that country.

Still, Deutsche Bank reported that while it is becoming increasingly clear that solar is now competitive with conventional electricity generation in many global markets, there is still some policy uncertainty that could impact investor sentiment and overall supply/demand fundamentals.

“That said, we believe the dependence on subsidies has decreased significantly compared to a few years ago and demand drivers are also increasingly more diverse as well as sustainable.

“We expect solar sector’s dependence on subsidies to gradually decrease over time, policy outlook to become more supportive and economics to take over politics over the next 3 years.”

Deutsche Bank said that despite the 30 per cent compound annual growth over the past 20 years, the solar industry is still roughly 1 per cent of the 6,000GW or $2 trillion electricity market.

“Over the next 20 years, we expect the electricity market to double to $US4 trillion and expect the solar industry to increase by a factor of 10. During this timeframe, the solar industry is expected to generate $5 trillion of cumulative revenue.

“By the year 2050, we expect global solar penetration rates to increase to 30%. We also see solar penetration rates increasing more rapidly in developing economies. India for example has recently announced targets to reach 100GW of solar capacity by 2022.”

If that occurred, solar would account for 25 per cent of total capacity in India. “We believe the opportunity would be even bigger if companies start adding services to the solar PV offering and venture into adjacent markets such as wind and hydro.”

Another two of the big markets are in the Middle East and central and south America. There, solar is already at grid parity in the wholesale market, And in areas where there is no grid, then solar is the obvious option.

“Even today, (with about) 20% of the world’s population does not have access to grid electricity,” it notes. “Due to declining costs and ability to deploy the technology without really developing the grid, we expect policy makers in developing countries to proactively promote solar .”

Sul tamburo: le nuove schede TEE 37 e 38

Scheda tecnica n. 37E – Nuova installazione di impianto di riscaldamento unifamiliare alimentato a biomassa
legnosa di potenza ” 35 kW termici. ………………………………………………………………………………………………………………
Allegato alla scheda tecnica n. 37E: procedura per il calcolo del risparmio di energia primaria ……………………….

Scheda tecnica n. 38E – Installazione di sistema di automazione e controllo del riscaldamento negli edifici
residenziali (Building Automation and Control System, BACS) secondo la norma UNI EN 15232 ………………….
Allegato alla scheda tecnica n. 38E: procedura per il calcolo del risparmio di energia primaria …………………………

Cogenerazione: valutare la convenienza

Si prende in considerazione una azienda chimica che ha elevati consumi elettrici (prelevati da rete) e termici (vapore prodotto da gas naturale). L’azienda decide di valutare la convenienza di un investimento in un impianto di cogenerazione a metano.
Le valutazioni preliminari vanno fatte sul consumo elettrico complessivo e sul consumo termico complessivo, verificando che ci sia una sufficiente continuità nel corso dell’anno e anche una buona contemporaneità tra i due utilizzi. Il parametro riassuntivo di questa analisi è il T/E, rapporto tra consumo termico e consumo elettrico. Si assume che il rapporto sia ca. 2 e ca. costante per almeno 7000 h/anno (quindi ciclo continuo). Si assume che il consumo elettrico sia mediamente 1,5 MW.
Si valuta quindi l’inserimento di un gruppo cogenerativo turbogas della potenza di 1,5 MW elettrici, con caldaia a recupero in grado di erogare vapore alla pressione di rete per ca. 3 MW termici.
Ipotizzando che il nuovo gruppo abbia un rendimento elettrico del 30% e un rendimento termico del 60% (contro un rendimento termico delle caldaie esistenti dell’80% e un rendimento di produzione dell’EE di rete del 40%) l’indice di risparmio energetico vale:

IRE=1-1/(30/40+60/80)=33%

Il consumo dell’azienda è:
Consumo gas = 2000 kW / 80% / 35000 (PCI metano kJ/Nmc)=0,07 Nmc/sec
Per un costo complessivo di 107 €/h + 100 €/h di acquisto EE (valorizzata a 0,1 €kWh).

Il consumo orario di metano con coge sarà:
consumo = 1000 kW / 30%(rendimento) / 35000 (PCI metano kJ/NMc) = 0,1 Nm3/sec
Per un costo orario di 137 €/h (metano valorizzato a 0,4 €/Nmc).

Quindi il gruppo permette un risparmio di 207-137 = 70 €/h e di 490.000 €/anno.
Se si stima l’investimento in 2,5 M€ il pay-back (non attualizzato) è di ca. 5 anni. Va tenuto conto che l’intervento potrebbe godere anche dell’incentivazione con titoli di efficienza energetica, che andrebbero a ridurre il pay-back appena calcolato.

Nella valutazione va tenuto conto anche di:

  • disponibilità di spazi all’interno dello stabilimento;
  • cambiamenti di lay-out logistico e di distribuzione utilities;
  • cambiamenti organizzativi (nuovo personale / formazione del personale esistente);
  • modifiche nel regime autorizzativo (emissioni);
  • modifiche contrattuali per la fornitura del gas;
  • tempi di fermo impianto per installazione e collegamento del gruppo coge;

Per tutte queste voci vanno valutati i costi e le criticità relative.

Cogenerazione: valutare la fattibilità dell’intervento

Un sito che voglia valutare la convenienza di un impianto di cogenerazione deve avere le seguenti caratteristiche:

  • elevati consumi termici ed elettrici, continuativi per un buon periodo dell’anno; in alternativa deve avere nelle vicinanze un consumatore interessato ad assorbire parte della produzione (p.e. quartieri d’abitazione che vogliono accedere al teleriscaldamento);
  • contemporaneità di consumo termico ed elettrico;
  • disponibilità di una fonte energetica con PCI sufficientemente elevato (metano di rete, biogas, scarti industriali, ecc.).

Verificati questi requisiti andrebbe analizzato il consumo totale termico ed elettrico nell’arco di un periodo sufficientemente lungo per arrivare a definire il rapporto T/E (consumo termico/consumo elettrico). Altro elemento fondamentale è il livello termico del calore che si vuole recuperare
Le scelte tecnologiche per un gruppo coge sono essenzialmente:

  • Turbogas: 200 kW-100 MW. Funziona solo con combustibili liquidi o gassosi. Poco costosa e compatta e molto flessibile. Rendimento elettrico: 22-37%. T/E superiore a 2. Avviamento e cambiamenti veloci. Calore reso ad alta temperatura
  • Motori a combustione interna: 10 kW-120 MW. Funzionano con carburanti o gas. Poco costosa e compatta e molto flessibile. Rendimento elettrico: 30-45%. T/E attorno a 1. Calore reso a “bassa” temperatura.
  • Cicli rankine: potenza 500 kW-100 MW. Funziona con qualsiasi combustibile (anche solido). Costosa ma molto flessibile. Rendimento elettrico: 20-35%. T/E attorno a 2. Avviamento e cambiamenti lenti. Calore reso a media temperatura.

Poichè i gruppi turbogas emettono gas di scarico a temperature molto elevate può essere conveniente utilizzare questi fumi per far funzionare un gruppo Rankine: si parla in questo caso di gruppi combinati:

  • Gruppi combinati: 4-300 MW. Funziona solo con combustibili liquidi o gassosi. Costosa e poco flessibile. Rendimento elettrico: 45-55%. T/E inferiore a 2. Avviamento e cambiamenti lenti. Calore reso a media temperatura.

Ricapitolando la scelta del gruppo COGE andrà fatta sulla base di:

  • consumi complessivi;
  • T/E;
  • combustibili disponibili;
  • necessità di cambi d’assetto;
  • livello termico necessario.