KPI - INDICATORI CHIAVE DI PERFORMANCE

KPI - INDICATORI CHIAVE DI PERFORMANCE

KPI - INDICATORI CHIAVE DI PERFORMANCE

I kpi consentono un controllo ed una misura dei parametri caratteristici di sviluppo di una qualsiasi organizzazione.

Sono uno strumento indispensabile per valutare una qualsiasi impostazione ed iniziativa organizzativa. Consentono delle valutazioni confrontabili ed impegnative nei confronti di operatori direttivi.

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BATTERIE per FOTOVOLTAICO

BATTERIE per FOTOVOLTAICO

costo energia elettrica

Il 19 Ottobre 2009 i prezzi dell’energia elettrica su Powernext, la Borsa Elettrica Francese,
ha raggiunto quotazioni tra 612 €/MWh in base load e oltre
1.100 €/MWh nelle ore dipicco, con valori orari fino a
3.000 €/MWh, rispetto a prezzi medi compresi tra 65 e 67 €/MWh.

0,06 eu kwh

Di conseguenza EdF ritiene che la tariffa attuale regolata di 34 €/MWh debba salire da
subito a 40 €/MWh, poi a prezzi crescenti nel tempo per raggiungere i 46 €/MWh nel 2015
e i 60 €/MWh nel 2020 [Quotidiano Energia 22/10/2009]

Conversione unita di misura energetiche

Le unità di misura dell’ energia e la loro dimensione

17 Gennaio 2010 di Amministratore L’ ing. Pietruccio Soraperra ci ha inviato uno schematico vademecum con l’ elenco delle unità di misura dell’ energia più utilizzate e qualche esempio che dia un’ idea della loro dimensione.

Un quadro riassuntivo per chiarire le unità di misura dell’energia e la loro dimensione - di Pietruccio Soraperra (gennaio 2010)
Unità di Misura per l’ ENERGIA – Esempi e definizioni
Joule – 1 J - è il lavoro che si fa per sollevare un litro d’acqua di circa 10 cm.
Caloria – 1 kcal = 4186 J - in un pacchetto di crackers da 25 grammi ci stanno circa 120 kcal
Chilowattora – 1 kWh = 3,6 milioni di J - unità di misura dell’energia spesso usata nel campo dell’energia elettrica, sul mercato elettrico costa da 3c€ (centesimi di €) a 10c€ a seconda dell’ora e del giorno, mentre le medie giornaliere variano dai 5c€ a 8c€. Sulle nostre bollette, tutto compreso, 1 kWh costa più di 20c€. Un litro di benzina o di gasolio può sviluppare un po’ più di 8 kWh di calore per combustione, così un kg di carbone (dipende anche dal tipo di carbone). Un metro cubo di metano fa circa 10 kWh. Da un litro di benzina ricavo circa 1.6 kWh di lavoro sull’albero motore che quindi costa circa 70-90c€/kWh.
Terawattora – 1TWh = 1 miliardo di kWh - unità di misura adatta a misurare i consumi di una nazione. L’Italia fra produzione e importazioni in un anno necessita, in sola energia elettrica, di circa 360 TWh di cui ne perde 13 TWh per autoconsumo delle centrali e altri 20 TWh sulle linee elettriche. 7 TWh vengono assorbiti dai pompaggi. Il fabbisogno dell’utenza ammonta a circa 320 TWh/anno. Una quantità pari a 68 TWh finisce nelle case degli italiani (settore domestico). L’Italia importa 40-50 TWh di energia elettrica all’anno. Il fabbisogno totale di energia (energia primaria) per riscaldamento, industria, trasporti, agricoltura, perdite (ex. energia persa nei cicli termici per produrre l’energia elettrica) ammonta per l’Italia a circa 2230 TWh ogni anno: i consumi domestici di energia elettrica rappresentano quindi solo il 3% circa del fabbisogno totale di energia della nazione (per produrre i quali si usa il 7% circa dell’energia primaria).
Per produrre 1 TWh di energia elettrica:
- una moderna centrale a carbone (η=45%) ne userebbe 270 mila tonnellate (un cubo da circa 70m di lato) dal costo di circa 21 milioni di € (8c€/kg), mentre nelle centrali a gas a ciclo combinato (η=55%) servirebbero 180 milioni di m3 di gas (un cubo di 570m di lato) dal costo di 54 milioni di € (30c€/m3).
- in un EPR bisognerebbe fissionare 120 kg di uranio (η=37%) ottenendo 120 kg di prodotti di fissione, 20-30 kg di Plutonio e 2-3 kg di attinidi minori, “bruciando” 1800 kg di combustibile formato da uranio arricchito al 5% proveniente da 16 tonnellate di uranio naturale contenuto in 20 tonnellate di U3O8 (Yellowcake) dal costo di 1.6 milioni di € (80€/kg). In miniere con concentrazioni tipiche di 300-1000 ppm sarà necessario macinare 16-53 mila tonnellate di minerali trattando volumi di 2000-20000 metri cubi (un cubo di lato 13-27m). Un reattore tipo EPR produce 12.5 TWh/anno e costa 5 miliardi di € circa.
- coi pannelli fotovoltaici la luce non costerebbe niente, servirebbe un impianto da 770000 kWp (6 km2) dal costo di 3-5 miliardi di € (4000-7000 €/kWp), percepirebbe incentivi per 350-480 milioni €/anno.
Il sole invia 1 TWh all’anno su una superficie di 0.91 km2 in Trentino e di 0.56 km2 in Sicilia. In media il Lago di Garda assorbe 1TWh al giorno dal sole, senza scambi 1 TWh innalzerebbe la sua temperatura di 0.02°C.
Milione di tonnellate equivalenti di petrolio – Mtep = 11.63 TWh – unità di misura per il fabbisogno di energia primaria di una nazione. Per l’Italia è circa di 192 Mtep e quello “finale” (cioè tolte le perdite per trasformazione) intorno ai 140 Mtep: ad esempio per ottenere l’energia elettrica si perdono complessivamente circa 38 Mtep (pari a 440 TWh). Nel mondo il fabbisogno primario è circa 12100 Mtep.
Unità di Misura per la POTENZA – Esempi e definizioni
Un Watt W corrisponde a un flusso di energia di un J ogni secondo. Un chilowatt kW corrisponde a un flusso di energia (potenza) di 1000 Joule ogni secondo, cioè 1 kW = 1000 J/s. Il consumo medio di un italiano in termini di potenza elettrica ammonta a 130 W solo domestica e 610 W totale. In Italia la potenza assorbita dalla rete elettrica varia da 25 a 55 GW (gigawatt =1 miliardo di W), la potenza installata è 98 GW. Fabbisogno di energia primaria pro capite all’anno - in kW a testa: India 0.7; Cina 2 (1.1 nel 1998); media mondiale 2.4; Italia 4.2; Svizzera, Francia, Germania 5-6; media OCSE 6.2; Svezia, Russia 6-7; USA 11.


12 miliardi di tonnellate equivalenti di petrolio
135 000 000 gwh
11,3 miliardi di tep
1 GWh = 86 Tep
1 gwh ca 100tep
1 tep  = 12 mwh
1 lep  = 12 kwh   un litro di petrolio
144 000 000  gwh
1000 gwh =  1 twh
144 000 twh  consumo annuo
144 000 000 000 000 x 0,10
  14  400 000 000 000

14400 mld euro
italia e 4%  = 600

2230 TWh  consumo italia globale
360 TWh     consumo italia energia elettrica

2000 : 20  *100 = 20 000 twh mondiale anno

60 000 000 000 / 2000  = 30 000 000 euro a twh
30 000 gwh
30        mwh
0,03      kwh

PRODUZIONE BIOMASSE

PREMESSE TECNICO – ECONOMICHE PER LA PRODUZIONE DI ALMENO 100 TON PER ETTARO PER ANNO DI BIOMASSA LIGNOCELLULOSICA CON CIRCA IL 20 % DI UMIDITA’ ED UN POTERE CALORIFICO INFERIORE DI OLTRE 3.200 KCAL PER KG.

Premessa :
Attualmente nel mondo ed in Europa si sono sperimentate colture a scopo energetico in grado di produrre molto meno di 100 ton \ ha \ anno di S.S. , e che presentano in genere un elevato contenuto di umidità , 50 – 70 % e un basso potere calorifico inferiore , 1.900 – 2.400 kcal \ kg.
Inoltre la capacità tecnologica di valorizzare e trasformare queste biomasse in calore, energia elettrica e biocombustibili sulla base delle tecnologie attualmente utilizzate non è in grado di ottenere rendimenti elevati e particolarmente redditizi e l’utilizzo delle biomasse per fornire energia alternativa necessita ancora di particolari sussidi ed incentivi economici.
I motivi di questo insuccesso derivano dai seguenti fattori:
1) si sono sempre realizzate colture energetiche basate su monocolture di piante dove gli antagonismi intraspecifici riducevano la produzione.
2) si sono scelte specie vegetali CONSUMATRICI DELLA FERTILITA’, che necessitano di grossi apporti di concimazioni , impoveriscono il terreno e contengono una elevatissima percentuale di umidità.
3) si sono eseguite coltivazioni che sfruttano l’energia solare solo per 6 – 7 mesi all’anno , perdendo una grossa fetta dell’energia solare che investe la superficie coltivata.
4) non si è mai capito come aumentare la fertilità , l’humus , e la carica microbica del terreno incentivando tutti quei processi di rigenerazione e riequilibrio del suolo che sono alla base di ogni progresso produttivo.
5) non si è mai capito come rigenerare la qualità dell’acqua di irrigazione che sta alla base dei processi di aumento della biomassa prodotta in campo ogni anno.
6) non si è mai capito come consociare opportunamente e alternare opportunamente diverse specie , cultivar ed ecotipi vegetali di COLTURE AUTUNNO – PRIMAVERILI , con
COLTURE PRIMAVERILI – ESTIVE.
7) Per la fretta di produrre subito e non in modo programmato ed ottimale si sono considerate soprattutto colture annuali erbacee trascurando quelle arboree ed arbustive poliennali.
8) Non si possedeva una tecnologia in grado di trasformare anche gli zuccheri a cinque atomi di carbonio che costituiscono la cellulosa , l’emicellulosa , gli xileni e gli arabani ecc… , cioè tutte quelle componenti organiche che non sono riconducibili a prodotti amilacei e zuccheri a 6 atomi di carbonio .
LA SOCIETA’ ENERGIA DAI BOSCHI S.r.l. è in grado di raggiungere la produzione di 100 ton \ ha \ anno di biomassa lignocellulosica(con il 20% di umidità e oltre 3.200 kcal \ kg)
che grazie alla tecnologia della soc. SIPATECH S.r.l. consentono di ottenere 30.000 litri di bioetanolo e 32 MWh \ ha \ anno, che ai prezzi di mercato attuali danno un ricavo di 33.600 euro \ ha \ anno , con un guadagno di oltre 14.000 euro \ ha \ anno.
Tutto questo è possibile grazie alle seguenti tecniche produttive :
1) Alternanza di COLTURE ERBACEE GIGANTI con COLTURE ARBOREE ad elevata capacità produttiva, su fasce di terreno larghe 12- 13 mt.
1) Utilizzo di COLTURE ERBACEE GIGANTI AUTUNNO - PRIMAVERILI , alternate con COLTURE ERBACEE GIGANTI PRIMAVERILI – ESTIVE, realizzate con una miscela di specie e varietà opportunamente consociate in modo da ottenere contemporaneamente l’aumento della fertilità del terreno , l’eliminazione degli antagonismi intraspecifici, il massimo sfruttamento del suolo e dell’irradiazione solare in tutte le stagioni, un benefico sinergismo interspecifico evitando oltretutto la stanchezza del terreno.
2) Utilizzo di specie azotofissatrici e miglioratrici della fertilità del terreno insieme al sistema di rivitalizzazione dell’acqua di irrigazione con il metodo Grander .
3) Utilizzo di tecniche di coltivazione biodinamica e di rigenerazione orgonica e dei nodi di Hartman.
4) Essiccazione delle produzioni in campo con la naturale energia solare gratuita.
5) Utilizzo di tecniche vivaistiche biodinamiche per la produzione delle piante forestali e di inoculo micorrizico con i ceppi di micorrize più produttivi.
Le COLTURE ERBACEE GIGANTI AUTUNNO – PRIMAVERILI , sono costituite dalla opportuna consociazione di ; CARDO MARIANO, FERULA , BARDANA, ARCANGELICA, CICUTA MAGGIORE, SEGALE GIGANTE, FAVINO DA FORAGGIO, AVENA GIGANTE, VECCIA VELLUTATA, COLZA E RAFANO GIGANTI.
Tali specie hanno la particolarità di riuscire a crescere nel periodo che va da settembre ad aprile dell’anno successivo riuscendo a sfruttare l’energia solare , le piogge e il terreno in un periodo in cui non crescono le altre colture, e riuscendo a produrre da 30 a 40 ton \ ha \ anno di sostanza secca.
Le COLTURE ERBACEE GIGANTI PRIMAVERILI ESTIVE , sono costituite dalla opportuna consociazione di ; SORGO DA FIBRA , SORGO ZUCCHERINO , PISELLO DEL TROPICO , FAGIOLO D’EGITTO, FAGIOLO DELL’OCCHIO , e consentono di ottenere da 45 a 55 ton di sostanza secca \ ha \ anno.
Le COLTURE ARBOREE ED ARBUSTIVE, essendo costituite da varie specie di alberi ed arbusti , disposti in file con distanza tra le file di 1,5 mt e distanza lungo le file di 1 mt, sono alternate con le colture erbacee giganti a blocchi di 9 file , andando quindi ad occupare 5.000 mq \ ha. Tali fasce boscate sono costituite dalla opportuna consociazione di alberi ed arbusti delle seguenti specie , adatte per il territorio italiano ed europeo in genere: OLMO CILIATO , OLMO SIBERIANO , OLMO CAMPESTRE, FRASSINO OSSIFILLO , SALICE BIANCO , PIOPPO CIPRESSINO, CILIEGIO CANINO, MIRABOLANO , OLIVELLO DI BOEMIA . Se si utilizzano piante forestali prodotte nel nostro vivaio ed aventi una maggiore velocità di crescita essendo state prodotte con le tecniche suddette con un adeguato disciplinare di produzione , in grado di garantire una irrigazione ed una concimazione per anno , oltre ad una adeguata mondatura erbe si accudiscono queste fasce boscate , le 3.600 piante \ 0,5 ha impiegate , possono produrre come minimo 100 kg di cippato verde \ pianta in media , in 5 anni , con una umidità del 25 – 30 % ed un potere calorifico medio alla raccolta di oltre 3.000 kcal \ kg.
In tal modo queste fasce boscate saranno responsabili della produzione di circa 70 ton \ ha \ anno, a partire dai 5.000 mq occupati , mentre le fasce di 5.000 mq \ ha , coltivate con erbe giganti produrranno in totale almeno altre 30 – 35 ton \ ha, cosi da ottenere un totale di almeno 100 ton \ ha \ anno di biomassa lignocellulosica di elevata qualità.
I COSTI DI PRODUZIONE DI QUESTE COLTURE INTERCALARI CONSOCIATE, A SCOPO ENERGETICO SONO I SEGUENTI:
1) RIMBOSCHIMENTO ; FASCE BOSCATE SUL 50 % DELLA SUPERFICIE COLTIVATA , COSTITUITE DA 9 FILE DI PIANTE CON 3.600 PIANTE \ HA PER 1,30 € \ PIANTA PER FORNITURA E TRAPIANTO = 4.680 EURO + IVA AL 10%. PER OGNI ETTARO PER UN TOTALE SU 50 ETTARI DI 257.400 €.
2) SEMINA DELLE COLTURE ERBACEE GIGANTI , AUTUNNO – PRIMAVERILI E PRIMAVERILI – ESTIVE NEL CORSO DI 5 ANNI = 4.000 EURO.
1) CONCIMAZIONE, LAVORAZIONE DEL TERRENO, MONDATURA ERBE INFESTANTI, RACCOLTA , ESSICCAZIONE IN CAMPO , IMBALLATURA , E TRASPORTO DELLA BIOMASSA DELLE ERBE GIGANTI , E RACCOLTA DELLA BIOMASSA DELLE FASCE BOSCATE , NEL CORSO DI 5 ANNI PER UN TOTALE DI CIRCA 8.100 € \ HA .
4) ACQUISTO DEI MACCHINARI CHE SERVONO ALLA COLTIVAZIONE , GESTIONE E RACCOLTA DELLE COLTURE ENERGETICHE 112.000 EURO OGNI 50 ETTARI DA GESTIRE.
5) COSTO DI DUE OPERATORI CHE DEVONO GESTIRE IL GOVERNO DELLE COLTURE E LA RACCOLTA DELLA BIOMASSA NELLARCO DI 5 ANNI = 300.000 EURO
2) ACQUISTO DI 3,5 LITRI DI NAFTA PER OGNI TON DI BIOMASSA PRODOTTA SU 50 ETTARI \ ANNO = 5.000 TON X 3,5 = 23.500 LITRI X 1,6 EURO= 37.600€ PER ANNO.
Se calcoliamo di ripartire il costo dei macchinari e del rimboschimento con un piano di ammortamento di 15 anni , e aggiungiamo i costi delle operazioni colturali , degli operatori e del carburante di ogni anno , arriviamo ad un costo annuo di produzione, comprensivo anche dei costi di manutenzione dei macchinari di circa 260.000 euro per 5.000 ton di biomassa lignocellulosica , vale a dire 52,20 euro \ ton prodotta, tale costo se viene rapportato al costo di ogni singola kilo caloria prodotta, comporta un costo di 0,000015 euro per kcal; se confrontiamo il costo medio di una ton di biomassa convenzionale , al costo di 55 euro \ ton con solo 2.200 kcal \ kg , ci rendiamo conto che le kcal delle biomasse convenzionali costano circa il 40 % in più di quelle che possiamo produrre nel contesto di un’azienda agricola ben organizzata , e con l’autoproduzione delle biomasse possiamo mantenere il titolo di azienda agricola e pagare pochissime tasse sugli utili.
Se volessimo valorizzare le 5.000 ton prodotte annualmente su 50 ettari coltivati con le suddette colture energetiche , con una bioraffineria che è in grado di produrre 200 KWe \ ora e 1.400.000 litri di bioetanolo \ anno , si riuscirebbe ad ottenere un fatturato di 1.609.600 euro \ anno ed un guadagno al netto dei costi di circa 700.000 euro \ anno , che corrisponde ad un guadagno di 14.000 euro per ogni ettaro investito , prima delle tasse.( vedi business plan allegato.)
Inoltre la possibilità di poter comprare sul mercato anche fino al 40-45 % della biomassa occorrete all’impianto se almeno il 55 % riusciamo a ottenerlo dalla coltivazione delle erbe giganti su 25 ettari di terreno , consente di rimanere attività agricola a titolo principale fin dal primo anno con tutte le agevolazioni fiscali del caso.
Quindi tutte le biomasse recuperabili sul territorio nell’arco di 50 km come per esempio paglie di cereali, stocchi di mais, potature dei frutteti , vigneti , oliveti e dei viali cittadini, residui di imballaggi legnosi ecc… , possono diventare ottimi prodotti per il nostro impianto, a basso costo.
Inoltre la tecnologia della soc. SIPATECH si presenta molto bene a livello economico , occupazionale e ambientale ; infatti oltre ad essere molto redditizia , crea un indotto occupazionale di 6 operatori fissi per almeno 15 anni per ogni impianto da 200 KWe e 1.400.000 litri di bioetanolo \ anno , contribuisce notevolmente a diminuire le emissioni nocive degli autoveicoli con l’immissione sul mercato del bioetanolo al posto di benzina e nafta, non produce emissione nocive nella produzione di energia elettrica dato che si avvale di un SYNGAS, più pulito del metano, e per garantirsi il proprio rifornimento di biomassa va a costituire rimboschimenti e colture consociate apposite che oltre a migliorare l’ambiente e le fertilità del terreno producono la biomassa vicino all’impianto che la utilizza abbattendo drasticamente i costi e l’inquinamento che occorrono per il suo trasporto.
Se poi andiamo a vedere il bilancio energetico della produzione di questa biomassa possiamo esaminare i seguenti dati :
LITRI DI NAFTA CONSUMATI NELLA PRODUZIONE DI BIOMASSA LIGNOCELLULOSICA DA UN ETTARO DI COLTURE CONSOCIATE SECONDO LA TECNICA DELLA SOC. ENERGIA DAI BOSCHI.
LITRI \ HA \ ANNO OPERAZIONE SVOLTA
40 TRAPIANTO DI 3.600 PIANTE FORESTALI
160 PRODUZIONE, TRASPORTO E SPANDIMENTO CONCIMI
40 ARATURA E ZAPPATURA TERRENO X TRAPIANTO
660 MONDATURA ERBE ED IRRIGAZIONE
40 SEMINA ERBE GIGANTI
1000 RACCOLTA BIOMASSA
TOTALE CONSUMO NAFTA = 1.940 LITRI : 410 TON DI BIOMASSA PRODOTTA OGNI ANNO IN MEDIA = 4,7 LITRI DI NAFTA PER OGNI TON PRODOTTA.
Se calcoliamo che la società ENERGIA DAI BOSCHI possiede la capacità di produrre 100 ton \ ha \ anno , e la tecnologia della SIPATECH riesce a trasformare una ton di biomassa in 300 litri di bioetanolo e 320 KWe, ci rendiamo conto che a fronte anche di un’ulteriore aggiunta di consumi energetici pari ad altri 10 litri di nafta e 20 KWe per ogni ton di biomassa trattata, il bilancio di produzione di biocombustibile e di energia elettrica e comunque largamente positivo, visto che si riesce a produrre circa 20 volte più carburante di quello che si consuma e 16 volte più energia elettrica di quella che si consuma.
PROGETTO DI REALIZZAZIONE DI BIORAFFINERIE PER LA PRODUZIONE DI BIOETANOLO A PARTIRE DA BIOMASSE AGROFORESTALI LIGNOCELLULOSICHE.
Sulla base di quanto detto sopra si evince che la realizzazione di piccoli impianti per la produzione di bioetanolo è sicuramente un’ottima attività economica; infatti a partire da 5.000 ton di biomassa \ anno , riescono a produrre 1.600 MWh e 1.400.000 litri di bioetanolo , con un costo di circa 900.000 euro \ anno ed un ricavo di circa 1.600.000 euro \ anno.
La possibilità di acquistare e produrre biomasse lignocellulosiche nel contesto del territorio italiano è molto grande e per esempio nella sola Emilia Romagna , a fronte di una superficie a cereali di varie centinaia di migliaia di ettari e di varie migliaia di ettari di boschi cedui si potrebbero alimentare diverse centinaia di piccoli impianti come quelli sopra descritti con un business veramente enorme.
Del resto in Italia la richiesta di bioetanolo per l’autotrazione è in continuo aumento, e rispetto alla percentuale di bioetanolo che dovremmo inserire nei carburanti siamo assolutamente inadempienti con gli impegni presi nell’ambito dell’Unione Europea.
Quindi dato che è possibile ottenere contratti di sicuro ritiro del bioetanolo e l’Enel deve ritirare obbligatoriamente l’energia elettrica , la tecnologia che proponiamo costituisce un investimento sicuro e una risposta concreta alle richieste sempre più pressanti di valorizzazione delle biomasse in impianti che possano creare reddito e migliorare l’ambiente.
RESTIAMO A DISPOSIZIONE PER QUALSIASI APPROFONDIMENTO SU QUESTI ARGOMENTI,
MARCO BERTELLI.

ENERGIA DAI BOSCHI s.r.l.
Via chiesa n° 13 41012
Cortile di CARPI ( MO )
Tel. e Fax : 059 -662701
Marco Bertelli 348-6947501
e.mail ; info@energiadaiboschi.com
P.IVA 03089210367

Batteria a flusso Vanadio Redox

 Le VRB accumulano l'energia impiegando le coppie redox del vanadio (V2+/V3+ al catodo e V4+/V5+ all'anodo), presenti nell'elettrolita in soluzione con acido solforico

Durante i cicli di carica/scarica gli ioni H+ sono scambiati fra i due serbatoi dell'elettrolito tramite una membrana polimerica permeabile agli ioni idrogeno. La tensione delle celle è di 1,4-1,6 volt. L'efficienza netta di questa batteria può essere dell' 85%. Attualmente sono installati in Giappone degli impianti pilota da 500 kW di potenza con una capacità di 5 MWh di energia accumulabile/erogabile (10 ore per fase). La capacità di accumulo degli attuali impianti-pilota è di circa 30 Wh/kg, altri prototipi in fase di R&S hanno capacità di 50 Wh/kg Vantaggi: numero indefinito di cicli di carica/scarica della batteria; efficienza elevata (maggiore dell'85% della efficienza totale); carica facile e veloce della batteria mediante semplice sostituzione dell'elettrolita; vita praticamente illimitata (maggiore di 20 anni) manutenzione praticamente inesistente; facilità di monitoraggio dello stato di carica delle celle; costo per kWh in diminuzione all'aumentare della capacità di stoccaggio; miglioramento, sotto il profilo costi/kWh, dei costi di manutenzione, di durata nei confronti della tradizionale batteria al piombo. Svantaggi: Sono tra le batterie più promettenti in fase di R&S avanzata, sopratutto per i sistemi di grande capacità, non hanno svantaggi evidenti rispetto ad altri sistemi chimici di accumulo.

Immagazzinare energia

Memorizzazione di energia solare per i periodi di tempo in cui il sole non splende è la chiave per migliorare la tecnologia solare. L'energia prodotta può essere immagazzinata in batterie o utilizzati per produrre combustibile che può agire come deposito. Processi del combustibile solari sono generalmente modellati sulla fotosintesi, il processo naturale con la quale le piante trasformano la luce solare in energia chimica sotto forma di biomassa e rilasciano ossigeno nell'atmosfera. Le opzioni correnti sono costosi, ma un gruppo o di ricercatori della University of Wisconsin-Madison afferma di aver trovato un metodo più veloce, più economico per trovare elettrocatalizzatori che migliorano il processo di ossidazione dell'acqua nella ricerca per lo stoccaggio dell'energia solare.
L'idea è di produrre combustibili solari in grado di memorizzare l'energia elettrica per periodi più lunghi e che si può accedere in ogni momento. I due strumenti principali utilizzati dai Wisconsin-Madison ricercatori sono la luce ultravioletta e la vernice fluorescente. Durante il processo di elettrolisi, catalizzatori potenziali sono fotografati mentre la vernice reagisce per l'ossigeno in formazione.
Ciò che rende questo metodo una soluzione più economica e meno laborioso approcci correnti, il cui numero di catalizzatori è più elevato che il numero che può essere testato, che è rapidamente attraverso tipi diversi composti nella ricerca di materiali promettenti. In generale, altri metodi utilizzano energia solare reazioni di elettrolisi per convertire acqua, anidride carbonica, o di altre materie prime largamente disponibili in sostanze chimiche che possono essere memorizzati per un uso successivo. Tuttavia, utilizzando il sole per scindere l'acqua in ossigeno e idrogeno è inefficiente, dicono i ricercatori, e punto di ossidazione dell'acqua come alternativa migliore che elettroni e protoni rese necessarie per la produzione di idrogeno. Meno energia viene persa, essi sostengono.
Finora i ricercatori di Wisconsin-Madison hanno trovato una serie di nuovi metallo-ossido di catalizzatori fatti di materiali meno costosi come il ferro, nichel e alluminio con un potenziale di immagazzinare energia solare. "Se lo facciamo abbastanza bene, possiamo continuare la festa tutta la notte," ricercatore James Gerken ha detto, sottolineando la necessità di efficienti, elettrocatalizzatori comuni per promuovere l'ossidazione di acqua necessario per produrre carburanti solari .

Introduzione alla Riserva di Energia

Introduzione alla Riserva di Energia

La questione della fornitura di energia per la nostra civiltà, supera di gran lunga la sfida di semplicemente integrare le fonti energetiche rinnovabili nel sistema utility esistente.

Mentre le sfide future includono la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra e l'inquinamento, la fine della fornitura abbondante di energia da combustibili fossili di cui oggi godiamo è il disegno più vicino. Un'azione decisa, calcolato per passare come l'energia è attualmente raccolti e utilizzati devono essere prese per garantire mankindâ € ™ s futuro energetico.
Tecnologie energetiche rinnovabili come il vento e la generazione di energia solare a breve termine sono le opzioni per la produzione di grandi quantità di inesauribile, non inquinante di energia. All'altra estremità dello spettro, la gestione della domanda deve essere ampiamente adottato per limitare la quantità di energia che usiamo. Al centro dello spettro, misure di efficienza energetica, trasmissione e distribuzione di aggiornamenti di sistema, generazione distribuita di energia e condizionamento, e le disposizioni di immagazzinamento dell'energia sono necessari.
L'enorme quantità di sforzo necessario per rilanciare il settore energetico per il futuro porta con sé una preziosa opportunità per gli Stati ei paesi a sviluppare tecnologie utili, creare posti di lavoro, far crescere l'economia, e fornire una risorsa energetica più stabile e sicuro al suo popolo.

Disordini politici, deficit commerciali, e gli effetti negativi del cambiamento climatico punteggiano la necessità di questo cambiamento epocale nel settore energetico. Stati membri o paesi che prendono l'iniziativa di non investire in tecnologia dei combustibili fossili di energia e lo sviluppo non solo un esempio per gli altri a seguire, ma sarà posizionata per beneficiare economicamente più dalla continua crescita delle energie rinnovabili. Inoltre, il livello di affidabilità e sicurezza di energia può essere migliorata notevolmente attuando diversificate e distribuito metodi di deposito e di generazione di energia.
Nel prossimo futuro, la soluzione alla crisi energetica coinvolgerà utilizzando tutte le tecnologie disponibili insieme nel modo più vantaggioso. Fonti di energia convenzionali che utilizzano combustibili fossili diventerà più efficiente e pulito. I sistemi ibridi che utilizzano entrambi i carburanti rinnovabili e combustibili fossili emergeranno. La trasmissione ottimizzata e sistemi di distribuzione si evolverà dall'infrastruttura esistente.
Generazione di energia solare ed eolica continuerà a crescere. A livello di sistema misure di efficienza energetica saranno prese. Il consumo di energia e la domanda sarà ottimizzato nel tempo di utilizzo di gestione e di tecnologie efficienti. Sistemi di stoccaggio dell'energia emergerà e si evolvono, che abilita la distribuzione fonte di energia rinnovabile, e riduce notevolmente lo spreco di energia insito nel sistema attuale.

Come le nuove tecnologie e usi aumentare il valore di energia, mezzi di immagazzinare l'energia in eccesso e rifiuti diventerà sempre più importante.  

Carbone convenzionale o centrali nucleari che non possono cambiare rapidamente la loro fine potenza l'energia dei rifiuti di dumping quando la domanda cade. Linee di trasmissione e di distribuzione sono sovradimensionati per tenere conto di breve termine cicli di picco della domanda. Energia in eccesso prodotta dal vento e generatori solari non è utilizzabile senza un mezzo per conservarlo.
Nel corso degli anni, ha sviluppato produzione di energia che si sforza per soddisfare la richiesta dell'utente in modo più economico possibile. Questa si è manifestata nella costruzione di carbone di grandi dimensioni, nucleare, idroelettrico e impianti di generazione di basi accoppiate con fast-response, costoso, con un picco impianti di turbine a gas, e in alcuni casi impianti di energia, storage.

 Gli impianti di stoccaggio dell'energia sono stati utilizzati (principalmente pompato idroelettrica), gli operatori godono di una fonte flessibile di energia che produce profitti notevoli.
Accumulo di energia funge da ponte tra l'limitata, capacità variabile di generazione di fonti energetiche e l'altamente variabile, domanda ciclica griglia. Domanda griglia non solo varia in modo sostanziale minuto per minuto, ma anche ogni ora (di notte piuttosto che alla sera prima) e stagionali (estate inverno vs). Accumulo di energia può essere implementato come un buffer per abbinare la generazione disponibile alla richiesta dell'utente variabile.
La necessità riconosciuta di accumulo di energia elettrica non è nuovo. La gente ha messo a punto molti metodi per immagazzinare l'energia nel corso degli anni, tuttavia, il problema di immagazzinare grandi quantità di energia accessibile in maniera efficace ed economica è rimasto uno dei più difficili della scienza e problemi tecnici che il mondo abbia conosciuto. Oggi, l'avvento delle moderne fonti di energia rinnovabili migliora notevolmente la nostra capacità di raccogliere o la raccolta di energia, ma non a conservare quello che raccogliamo. Moderne fonti di energia rinnovabili intensificare la ricerca di robusti mezzi convenienti per immagazzinare l'energia. Fonti energetiche intermittenti come i pannelli solari o turbine eoliche richiedono capacità di stoccaggio di energia, se si vuole fornire coerenti, on-demand di potenza per l'utente, ed essere in grado di sostituire fonti fossili tradizionali alimentati. Nel brevetto US # 1247520 intitolato "sistema di potere Storing" €? depositata il 7 giugno 1907 da RA Fessenden e brevettato il Nov 20, 1917, Fessenden scrive:
"... La presente invenzione si riferisce all'utilizzo di fonti intermittenti di potere e più in particolare, naturali fonti intermittenti, come ad esempio la radiazione solare ed eolica, e ha per oggetto lo stoccaggio efficiente e pratica del potere in modo derivato. Ha tempo riconosciuto che l'umanità deve, in un prossimo futuro, essere affrontato da una carenza di potenza meno alcuni mezzi sono stati studiati per immagazzinare energia dalle fonti intermittenti di natura. Tali fonti sono, tuttavia, intermittente e il problema dello stoccaggio in un modo possibile, vale a dire un costo che deve essere inferiore a quello della generazione diretta da carbone, per molti anni ha attirato l'attenzione degli ingegneri più eminenti, tra i quali si possono menzionare Edison, Lord Kelvin, Ayrton, Perry, e Brush .. ». €?
Quasi cento anni sono passati e molto pochi progressi sono stati compiuti verso il raggiungimento degli obiettivi previsti dalla Fessenden e altri.

La necessità di immagazzinare l'energia disponibile dalla natura esiste ancora, ed è ancora più critica nel mondo di oggi. La nostra continua dipendenza dai combustibili fossili è causa di inquinamento, problemi di salute, il cambiamento climatico, e disordini politici. Mentre significativi progressi tecnologici di stoccaggio di energia sono stati fatti in molti settori, ma nessuno è stato progettato per soddisfare con successo questa sfida storage. Nessun metodo di lungo termine, ad alto accumulo di energia di alimentazione è stato dimostrato di essere costo-efficace, efficiente e flessibile abbastanza per ispirare un utilizzo diffuso.
Molti progressi nella tecnologia di accumulo di energia elettrica e metodi sono stati fatti negli ultimi tempi. Questi progressi sono venuti nelle aree di batterie, su larga scala pompato idroelettriche, impianti di stoccaggio di stoccaggio energia dell'aria compressa, volani, superconduttori di stoccaggio di energia magnetica, e super-condensatori. Chimica di accumulo di energia, più comunemente applicata nelle batterie, è la forma più prolifico al mondo di stoccaggio di energia. Tuttavia, ci sono molti inconvenienti per batterie per grandi impianti, compreso il costo, durata breve, e problemi di smaltimento. La forma più comune di accumulo di energia idroelettrica viene pompata. Questo metodo è stato applicato con successo a progetti su larga scala di utilità nella gamma di 50 MW a 2 GW di potenza, anche se è fortemente limitata dalla geografia. Di accumulo di energia ad aria compressa (CAES) è un'opzione emergente per lo stoccaggio, anche trovando la sua migliore applicazione in progetti su larga scala di utilità. Volani, magnetismo superconduttori e super-condensatori sono in genere adatti per applicazioni energetiche più bassi, anche se un po 'alta potenza può essere raggiunto quando molti dispositivi sono combinati. Questi dispositivi sono generalmente piuttosto costosi. Nessun costo-efficace ed efficiente metodo di stoccaggio di energia per le grandi esigenze è ancora emerso da questi progressi nella tecnologia.

Immagazzinamento dell'energia delle batterie

Axeon di tecnologie per le batterie hanno una vasta potenziali applicazioni nel settore energetico in crescita storage.

Griglia di accumulo di energia si riferisce ai metodi utilizzati per la grande deposito di energia elettrica all'interno di una griglia elettrica. L'energia elettrica viene immagazzinata durante periodi in cui la produzione (dalle centrali elettriche) supera i consumi e questi negozi vengono poi utilizzati a volte, quando il consumo supera la produzione. In questo modo, la produzione di energia elettrica non necessario essere drasticamente ridotta su e giù per soddisfare consumo momentanea; invece produzione viene mantenuto ad un livello più costante. Questo ha il vantaggio che il combustibile a base di centrali elettriche (ad esempio carbone, petrolio, gas) può essere più efficiente e facilmente funzionare a livelli di produzione costanti. accumulo di energia è importante anche alle fonti energetiche rinnovabili. Le fonti rinnovabili, come le cellule fotovoltaiche e delle turbine eoliche, sono per loro natura intermittente delle fonti energetiche e quindi richiedono storage. Sistemi di batteria può svolgere un ruolo qui a stabilizzare le reti di distribuzione.

Axeon è in grado di soddisfare le esigenze di stoccaggio dell'energia attraverso:

• Comprensione ed esperienza delle batterie di grande capacità
• Design flessibile e capacità produttive
• Approfondita conoscenza della chimica delle cellule e le partnership con i fornitori principali di cellule

Applicazioni di accumulo dell'energia hanno mercati molto diversi:

• Microgenerazione. Axeon sta sviluppando 10-15KWh batterie per l'uso in casa accumulo di energia solare e le batterie per off-grid soluzioni di illuminazione. Questi possono essere utilizzate in entrambi i paesi sviluppati e in via di sviluppo ..
• Comunità accumulatore di energia: fino a 1MWh
• Utility livello - MW di energia immagazzinata. Questo potrebbe essere utilizzato per le centrali eoliche di grandi dimensioni o di grandi dimensioni fotovoltaico, per la conservazione di standby o di livellamento del carico. Sistemi di batteria collegata grandi stato solido convertitori possono essere utilizzati per stabilizzare le reti di distribuzione.
• Caricare il livellamento e lo stoccaggio di energia locale. La domanda di energia elettrica da parte dei consumatori e l'industria cambia continuamente. Introduzione smart grid possono offrire tariffe più basse quando la domanda è più debole. Buffer locale di energia consentirà ai consumatori di acquistare energia nel momento più economica e consumare in qualsiasi momento. Le batterie consentiranno queste nuove applicazioni ..
• Applicazioni marine quali traghetti ibridi, in cui è alimentato un motore elettrico a batterie. Ciò comporta la riduzione delle emissioni, migliorando l'efficienza e riducendo i costi di manutenzione.

ALCUNI VALORI DI DENSITA'

ALCUNI VALORI DI DENSITA'

Acqua => 1000 kg/m^3
Benzina => 750 kg/m^3
Gasolio => 830 kg/m^3
Metano => 0,72 kg/m^3 (è un gas)
Cherosene => 840 kg/m^3
Metanolo => 790 kg/m^3
Etanolo => 790 kg/m^3
GPL=> 2,25 kg/m^3 (stato gassoso) o 540 kg/m^3 (stato liquido)

POTERE CALORIFICO INFERIORE (Hu) DI ALCUNI COMBUSTIBILI.
Benzina => 44000 kJ/kg
Gasolio => 43000 kJ/kg
Metano => 50000 kJ/kg
Cherosene => 43500 kJ/kg
Metanolo => 19700 kJ/kg
Etanolo => 26800 kJ/kg
GPL => 46100 kJ/kg

Per convertire i jouole in KWH, devi dividere i juole per 3600000

Tabelle potere energetico per kg

 POTENZA EROGABILE PER KG DI MATERIALE


Idrogeno / hydrogen.............................................3.00 kWh/Nm3 .............................33.33 kWh/kg
Petrolio greggio / crude oil .........................................˜1 toe/t .............................˜11.6 kWh/kg
Diesel / diesel .....................................................˜10 kWh/l..............................˜11.9 kWh/kg
Benzina / gasoline .................................................˜8.8 kWh/l..............................˜12.0 kWh/kg
Metanolo / methanol ...............................................4.44 kWh/l ..............................5.47 kWh/kg
Metano / methane ...............................................9.97 kWh/Nm3 ..............................13.9 kWh/kg
Gas naturale / natural Gas (82 - 93 % CH4) ...              .8.8 - 10.4 kWh/Nm3 ....................10.6 - 13.1 kWh/kg
Propano / propane ...............................................25.89 kWh/Nm3 ............................12.88 kWh/kg
Butano / butane ...............................................34.39 kWh/Nm3 ..............................12.7 kWh/kg
Gas di citta`* / town gas* .....................................4.54 kWh/Nm3 ..............................7.57 kWh/kg

Accumulatori al litio-aria, per abbandonare la benzina - Zeus News

Accumulatori al litio-aria, per abbandonare la benzina - Zeus News: Accumulatori al litio-aria, per abbandonare la benzina

Sviluppati da IBM, promettono alle auto elettriche un'autonomia di 800 km.

[ZEUS News - www.zeusnews.it - 18-01-2012]
ibm batterie litio aria

Se il problema principale delle auto elettriche è l'autonomia, IBM pensa di aver trovato la soluzione.

Tutto sta nel sostituire le attuali batterie al litio con accumulatori al litio-aria.

La differenza rispetto alle batterie in uso è l'utilizzo del carbonio al posto degli ossidi di metallo per l'elettrodo positivo: più leggero e in grado di reagire con l'ossigeno presente nell'aria, il carbonio permetterebbe di raggiungere un'autonomia sinora impensabile grazie a una densità energetica superiore sino a 1000 volte rispetto a quella degli accumulatori odierni. L'articolo continua qui sotto.

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