Presentacion Enea - Ing.graditi

Barcelona, 27 de Noviembre de 2008

FOTOVOLTAICO: TECNOLOGIAS, MERCADO, I+D

Giorgio Graditi mail: [email protected] Centro Investigación ENEA Portici (NA) Departamento Tecnologías para Energía, Fuentes renovables y Ahorro energético Sección ENE- FOTO

Producción mundial celdas fotovoltaicas SVILUPPO DELLA PRODUZIONE MONDIALE DI CELLE 1999-2007

450 0 400 0

MW PRODOTTI

350 0

4280

Photon International

300 0

69%

250 0 200 0 150 0

2540

100 0 500

40%

0

68%

1999

2000 42%

40% 2001

39% 2002

34% 2004 2003

45%

2005

2006

2007

ANNO

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Los 10 productores más grandes de celdas – año 2007 (2006) PRODUZIONE (MW) 0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

AZIENDE

Q-CELLS SHARP SUNTECH KYOCERA FIRST SOLAR MOTECH SOLARWORLD

2

SANYO YINGLI JASOLAR

PRODUZIONE 2006

Photon International

PRODUZIONE 2007

Q-Cells es líder de producción después de muchos años de dominio de SHARP Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Break-down de las diferentes tecnologías 100%

80%

60%

Photon International 4,1

4,3

5,6

12,3

9,6 0,3

8,9 0,5

0,5

4,7 6,4 0,7

42,1

48,2

40,8

37,4

34,6

36,4

1999

2000

2001

2002

50,2

51,6

3,2 4,4 1,1

2,9 4,7 1,4

2,6 4,7 2,7

2,2 5,2 4,7

54,7

52,4

46,5

45,2

36,2

38,4

43,3

42,2

32,2

2003

2004

2005

2006

2007

CIS

RIBBON

4,4 4,5 1,1

57,2

40%

20%

0% MONOCRISTALLINO

POLICRISTALLINIO

CdTe

SILICIO AMORFO

A pesar de la escasez de silicio y el siempre mayor interés para la película fina, las tecnologías que ahorran silicio o que no dependen de ello, en general, no han ganado cuotas de mercado. Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

El mercado mundial: eficiencias y costes TECNOLOGIA

EFICIENCIA MODULOS COMMERCIALES

COSTES/PRECIO ($/WP)

Mono Si

14 - 18

2.5 / 4 - 5

Poly Si

12 - 14

Thin Film CIS/CIGS

8 - 11

Thin film CdTe

7 - 10

Thin film Si

6-9

Baja Concentración

12 - 15

Media/Alta Concentración

20 - 24

Barcellona 27 novembre 2008

1.5 / 3-4

3/5 (en el caso de celdas en Si)

Giorgio Graditi

Los 10 productores más grandes de modulos - año 2007 (2006) PRODUZIONE (MW) 0

50

100

150

200

250

300

350

400

SUNTECH

364

AZIENDE

SHARP KYOCERA FIRST SOLAR SANYO YINGLI SOLARWORLD MITSUBISHI ELECTRIC BP SOLAR SOLON

PRODUZIONE 2006 PRODUZIONE 2007

El nuevo líder del mercado en el año 2007 es la empresa china SUNTECH. Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Capacidad productiva industria italiana Capacidad al 2010: 120 MW segura; 300 MW posible TECNOLOGIA

SILICIO CRISTALLINO

EMPRESA

DIMENSION (MWP)

OPERATIVIDAD

PLANES DE EXPANCION (MWP)

SITIO

EniPower

10

2007

Nettuno

X-Groups

25

2008

Omniasolar

10

2008

Helios Technology

30

2007

60 (2008)

Padova

Solarcell

33

2009

67 (2010)

Vimercate

Solsonica

30

2009

Rieti

Moncada

40

2010

Caltanissetta

Pramac

30

2009

Ticino

Soluxia (Sorgenia)

60

2010

Avezzano

Arendi (Finanz. MATT + Reg.)

15

2009

Varese

100 (2010)

Padova Benevento

PELICULA FINA

Iniciativas italianas anunciadas en el sector de la producción de wafer: Silfab-Helios en Ivrea (5000t); Estelux-SEProject en Ferrara (25000t); Italsilicon (2500t) Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Fotovoltaico en Italia  Grande éxito del nuevo decreto sobre el “Conto Energia” (Febrero 2007: 3000 MW entro el 2016; 1200 MW ya financiados);

 La potencia instalada ha llegado a 180 MW en septiembre 2008; se calculan aproximadamente 240 MW entro el final de 2008;

 Oportunidad de mercado: el Position Paper para Italia definido por el Gobierno ha determinado en 8500 MW la potencia fotovoltaica instalable en Italia: 7000 con sistemas integrados en los edificios y 1500 con instalaciones centralizadas;

 La industria fotovoltaica en Italia es en continua expansión.

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Estrategia nacional para el fotovoltaico  Incentivos al mercado (“Conto energia”)

 Promoción industrial (Programa “Industria 2015”)

 I+D (Programas Nacionales y Europeos)

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Las actividades de I+D de ENEA en el medio-largo plazo

 Fotovoltaico a concentración  Películas finas con integración en el sector civil  Fotovoltaico de III generación

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Barcelona, 27 de Noviembre de 2008

PV-GUARDIAN SISTEMA AUTOMATICO INTEGRADO ANTI-ROBO PARA CONTROLAR LAS CONDICIONES OPERATIVAS DE LOS MODULOS FOTOVOLTAICOS

Giorgio Graditi mail: [email protected] Centro Investigación ENEA Portici (NA) Departamento Tecnologías para Energía, Fuentes renovables y Ahorro energético

Patente nacional ENEA

Sección ENE- FOTO

El robo de módulos fotovoltaicos

Ayer….

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

El robo de módulos fotovoltaicos

Hoy….

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Mercado de sistemas anti-efracción

 En los edificios y en áreas cerradas: la función de anti-efracción de bienes está hecha a través de la utilización de servicios de vigilancia muy caros y/o a través de sensores de presencia o de proximidad.  En los sistemas móviles : generalmente se utilizan sistemas de control complejos y caros a través del satélite.  Otros sistemas: utilizan códigos que permiten de identificar el bien robado desactivando su funcionalidad a través de un provider.

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

El robo de módulos fotovoltaicos

En las aplicaciones “build-integrated” (BIPV)  no se registra una incidencia importante

En las instalaciones localizadas en áreas alejadas:  incremento de robos en instalaciones de tamaño grande (>1 MWp);  impacto en la realización de instalaciones de tamaño pequeño, considerados a “alto nivel de riesgo de robo”

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Requisitos  Proteccion intrinseca: ausencia de personal de vigilancia e/o de infraestructuras complejas dedicadas al monitoraje  Sencillez en la utilización y bajo consumo energético  Bajo coste  Baja invasividad y alta afidabilidad  Flexibilidad: implementación de otras funcionalidades (diagnostico on-line, monitoraje de parámetros funcionales, etc..)  Ventajas de mercados: oportunidades para los productores de módulos fotovoltaicos de disponer de un catalogo de productos innovadores (valor añadido) Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Patente PV-Guardian

Autores: Giorgio Graditi Angelo Merola Francesco Pascarella Antonio Romano Francesco Roca

Patente: Italiana (año 2008)

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Caracteristicas de PV-Guardian  Monitoraje de coordenadas geográficas del sitio de instalaciones del panel  Desactivación de su función de generador en el momento en que se encuentra una variación de la posición (coordenadas geográficas) respecto a la posición inicial fijada  Restablecer el funcionamiento normal a través de la utilización de códigos (PIN, PUK) en el caso de desplazamiento “voluntario” del modulo por el proprietario (nueva ubicacion del sistema, ecc.)  Posible implementación de dispositivos de comunicación GSM para la localización del panel en caso de robo

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

PV-GUARDIAN: principio di funzionamento

En analogía con los anti-robos tradicionales puede incluir un sistema electrónico de vigilancia integrado en el inverter que releva la continuidad eléctrica de la hilera y envía una alarma a la unidad remota.

El “corazón” del dispositivo anti-robo es la tarjeta electronica que es laminda junto con modulo fotovoltaico.

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Descripción de PV-GUARDIAN

2

3

1

1

2

3

Barcellona 27 novembre 2008

La laminación de la tarjeta al interior del modulo protege la tarjeta de eventuales manipulaciones y daños El modulo GPS revela las coordinadas geográficas terrestres (latitud y longitud) El micro-controllor es el “cerebro” del modulo anti-robo: sovraentrinede a todas las funciones, gestiona los datos proveninetes del modulo GPS, gestiona la comunicación con ele xterior, habilita/deshabilita la erogación por parte dle panel fotovoltaico Giorgio Graditi

Descripcion de PV-GUARDIAN

2

4

1

4

3 5

5

El sistema bloqueo Switching Power Activation (SPWA) gestiona en al manera más oportuna el elemento switch de potencia para habilitar/deshabilitar la producción de energía eléctrica del panel fotovoltaico El bloque Power Supply regula la tensión de alimentación para los subsistemas internos al modulo anti-robo

6 6

Barcellona 27 novembre 2008

El bloqueo Wireless (IR, RF-Link, etc.) es la interfaz que permite la comunicación con el exterior

Giorgio Graditi

PV-GUARDIAN: flujo de control Un algoritmo de control ejecuta los promedios de las coordinadas geográficas relevadas y las confronta con aquellas definidas en al fase de instalación • Al principio está activado el receptor GPS

ACTIVACIÓN SISTEMA GPS

SI

Verifica Longitud y Latitud: OK?

ACTIVACIÓN Panel Fotovoltaico

• Una vez que haya tenido lugar la conexión con los satélites GPS se realiza la relevación y el promedio de las coordinadas geográficas del sitio comparándolas con aquellas memorizadas en al fase de instalación del panel

NO INTERRUPCIÓN Panel Fotovoltaico

• Si la variación es inferior a un valor predeterminado el panel fotovoltaico se activa • En caso contrario el panel fotovoltaico se desactiva • El ciclo descrito se realiza en intervalos pre-establecido

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Ventajas del sistema PV-GUARDIAN

 Sistema inteligente y autónomo: cada panel es capaz de “decidir” si erogar energia o no  No necesita de un presidio local de security  Relevación del robo y desactivación del generador de corriente (modulo)  Posibilidad de re-activación de la funcionalidad del modulo por medio de códigos de seguridad (PIN/PUK)  Economicidad del sistema: facilidad de montaje y elevada integración del dispositivo en el modulo  “Potencial” signalación de la nueva posición del modulo a través de la red GSM

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Situación actual de PV-GUARDIAN Patente nacional ENEA (realizada por el Centro de Investigación de ENEA de Portici) Se han realizados diferentes tarjetas electrónicas utilizadas para la realizaciones de prototipos de módulos fotovoltaicos con PVGUARDIAN

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Situación actual de PV-GUARDIAN

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Situación actual de PV-GUARDIAN

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Situación actual de PV-GUARDIAN

Test de relevación de los satélites y de funcionamiento

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Situación actual de PV-GUARDIAN

Test de afidabilidad y de adquisición de datos para la definición de los parámetros óptimos de setup Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Actores interesados

 Empresas internacionales y nacionales que operan en el sector de la producción de módulos fotovoltaicos;  Empresas y organizaciones que trabajan en el sector de la instalación, ejercicio y distribución de energía producida por sistemas fotovoltaicos (es. ENELSi, TERNA, EDISON, ACEA, etc.);  Empresas productoras de circuitos electrónicos para el desarrollo de sistemas de medidas eléctricas y aplicaciones GPS/GSM;  Empresas de servicios interesadas a la utilización de sistemas UMTS-GSM/wi-fi para la relevación del robo.

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Interés por parte de ENEA

 Partner industrial por: - extensión de la patente a nivel europeo/internacional - industrialización del prototipo - comercialización del sistema antirrobo y/o del modulo integrado con PV-Guardian

Barcellona 27 novembre 2008

Giorgio Graditi

Barcelona - 27 de Noviembre de 2008

GRACIAS POR LA ATENCIÓN

Giorgio Graditi ENEA TER-ENE-FOTO Centro Ricerche Portici (Napoli) Tel:081-7723400 Fax:081-7723344 E-mail: [email protected] PV-Guardian