Солнечная энергия играет важную роль в выработке электроэнергии в Италии , составляя 11,8% от общего объема выработки в 2023 году, по сравнению с 0,6% в 2010 году и менее 0,1% в 2000 году. [1]
Общая установленная мощность солнечной энергетики в стране достигла 30,3 ГВт к концу 2023 года. [2] [3] Текущие (2023) планы правительства нацелены на увеличение мощности солнечных фотоэлектрических установок до 79 ГВт к 2030 году. [4]
Как и в большинстве стран, использование солнечной энергии в Италии было минимальным до 21 века. Однако в 2000-х годах Италия стала третьей страной после Германии и Испании, которая испытала беспрецедентный бум солнечных установок после активного продвижения источника энергии посредством государственных стимулов. Рост солнечной мощности замедлился в 2010-х годах из-за прекращения государственных программ субсидирования, [5] но установки возобновились в 2020-х годах. [6]
Вся Италия сохраняет высокий потенциал производства солнечной энергии: от 3,6 кВт·ч на квадратный метр в день на равнине реки По до 5,4 кВт·ч на квадратный метр в день на Сицилии . [7]
Установленная мощность в Италии составляла менее 100 МВт до 2008 года. Рост ускорился в 2008 и 2009 годах, достигнув более 1000 МВт установленной мощности, и утроился в 2010 году, превысив 3000 МВт. Выдающимся годом бума в Италии был 2011 год, когда было добавлено более 9000 МВт солнечной энергии. Этот огромный и быстрый рост установок был в основном обусловлен очень щедрыми схемами поддержки "Conto Energia", действовавшими в эти годы. Более отзывчивая схема поддержки могла бы сократить поддержку быстрее и привести к менее быстрому росту в 2011 году, но более сильному среднесрочному росту.
К концу солнечного бума в 2011 году Италия была второй в мире по установленной мощности после Германии. Солнечная энергия составляла 2,6% электроэнергии, вырабатываемой в ЕС, и 6,7% электроэнергии, вырабатываемой в Италии, больше всего в Европе. В 2011 году Италия заняла первое место по установленной солнечной энергии от новых фотоэлектрических установок, примерно в четыре раза увеличив объем электроэнергии, поставленной в 2010 году. [8] По состоянию на конец 2010 года насчитывалось 155 977 солнечных фотоэлектрических установок общей мощностью 3 469,9 МВт. [9] : 24 К концу 2011 года насчитывалось 330 196 установок общей мощностью 12 773 МВт. [10] Количество и размер установок увеличивались, что можно увидеть из более быстрого темпа роста установленной мощности по сравнению с чистыми числами установок.
Рост после 2011 года замедлился, поскольку схемы пересматривались спорадически, а не своевременно, исходя из стоимости и развертывания. В 2012 году Италия добавила, по оценкам, 3,4 ГВт новых мощностей, что значительно меньше, чем в 2011 году, но все еще является большим ростом в контексте развития солнечной энергетики к тому году. [11] В отчете Deutsche Bank за 2013 год сделан вывод о том, что солнечная энергетика уже достигла сетевого паритета в Италии. [12] С окончанием схем Conto Energia в июле 2013 года рост значительно снизился. Тем не менее, с 2014 года ежегодный рост мощности оставался стабильным на уровне около 2% в год или 300–400 МВт в год до 2018 года. Большая часть этого роста была обусловлена бытовыми солнечными фотоэлектрическими установками, с учетом налоговых льгот, что составляет 40–50 процентов новых мощностей только в 2017–2018 годах. [13] [14] В 2017 году была установлена первая солнечная электростанция без стимулирования мощностью 63 МВт, за которой в 2018 году последовали другие, достигающие 30 МВт. [13] [14] К концу 2018 года установленная мощность в Италии впервые превысила отметку в 20 ГВт. По состоянию на 2018 год на долю солнечных фотоэлектрических систем приходится 7,9% спроса на электроэнергию, [15] что делает Италию крупным лидером в области производства и развития солнечной энергетики. [15] [16]
«Национальная энергетическая стратегия» (SEN), опубликованная в 2017 году, и «Предложение о комплексном национальном плане по энергетике и климату» (PNIEC), опубликованное в декабре 2018 года, намечают цель достижения 50 ГВт установленной мощности солнечных фотоэлектрических систем к 2030 году. [14] Это часть стратегии по получению 30% валового конечного потребления энергии из возобновляемых источников к 2030 году, мера, включающая не только электроэнергию, но и всю энергию, потребляемую в Италии. [14] Солнечная промышленность ожидает нового Указа о возобновляемых источниках, который в случае принятия будет поддерживать обслуживание, переоснащение и реконструкцию существующих установок, а также новые меры в пользу жилых солнечных фотоэлектрических систем.
Более пятой части от общего объема производства в 2010 году пришлось на южный регион Апулия . [9] : 30 В 2011 году 20% пришлось на Апулию , за которой следуют 10% из Эмилии-Романьи . Годовое производство энергии от солнечных фотоэлектрических установок в Италии составляет от 1000 до 1500 кВтч на установленный кВтп . [9]
Системы мощностью менее 10 кВт составили 19,6% от общей установленной мощности. Это системы одиночного прямого использования, в основном бытовые солнечные фотоэлектрические системы. Системы мощностью 10–100 кВт составили 20,9% мощности и представляют собой системы, используемые совместно в одном месте, например, в большом жилом квартале или крупном коммерческом помещении или интенсивном сельскохозяйственном предприятии. Следующий класс систем размером 100–500 кВт может представлять более крупные коммерческие центры, больницы, школы или промышленные / сельскохозяйственные помещения или меньшие наземные системы. Последняя категория систем мощностью более 500 кВт в основном представляет собой районные энергосистемы, наземные панели, обеспечивающие электроэнергией, возможно, смесь промышленных и коммерческих объектов. Интересно отметить, что в то время как крупным электростанциям уделяется много внимания в статьях о солнечной энергетике, установки размером менее 0,5 МВт фактически составляют почти 80% установленной мощности в Италии в 2017 году. Почти все солнечные фотоэлектрические системы в Италии подключены к сети, и только 14 МВт были вне сети по состоянию на 2017 год. [13]
Интегрированные фотоэлектрические системы зданий (BIPV) составили 2650 МВт мощности в 2014 году, это солнечные элементы, интегрированные в само здание, такие как строительные материалы, черепица и керамические или стеклянные фасады. Прикладные фотоэлектрические системы зданий (BAPV) измеряют 7125 МВт и представляют собой обычные системы солнечных элементов, которые обычно устанавливаются на крышах. Наземные фотоэлектрические системы составили 8650 МВт, в то время как концентраторные фотоэлектрические системы (CPV) составили 30 МВт, которые используют линзы или изогнутые зеркала для фокусировки солнечного света на небольшие, высокоэффективные, многопереходные (MJ) солнечные элементы.
Согласно отчету Европейской комиссии, в Италии было 2640 МВт мощности жилых солнечных фотоэлектрических систем с 709 000 домохозяйствами-производителями солнечных фотоэлектрических систем в стране по состоянию на 2015 год. Средний размер жилых солнечных фотоэлектрических систем оценивается в 3,73 кВт к 2030 году. [34] Технический потенциал жилых солнечных фотоэлектрических систем в Италии оценивается в 24 867 МВт. [34] Срок окупаемости жилых солнечных фотоэлектрических систем в Италии составляет 6 лет по состоянию на 2015 год. [34] Некоторые из преимуществ небольших жилых солнечных систем включают в себя устранение необходимости в дополнительной земле, сохранение преимуществ экономии затрат в местных сообществах и предоставление домохозяйствам возможности стать производителями возобновляемой электроэнергии и, таким образом, повышение осведомленности о привычках расточительного потребления и экологических проблемах посредством непосредственного опыта.
Правительственные цели в отношении возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и различные схемы поддержки, особенно для солнечной фотоэлектричества, привели к увеличению с 7,9% (2005) до 18,2% (2015) общей доли возобновляемой энергии в общем объеме первичной энергии (ОППЭ). 1,6% из 18,2% доли возобновляемых источников энергии составляет солнечная энергия. С 2005 по 2015 год солнечная энергия увеличивалась в среднем на 63,7% в год. Доля возобновляемых источников энергии в производстве электроэнергии увеличилась с 17,2% в 2005 году до 40,2% в 2015 году, включая 9,3% солнечной энергии. Это самая высокая доля солнечной энергии в электричестве среди стран Международного энергетического агентства (МЭА). И третья по величине доля солнечной энергии в ОППЭ. [40]
Важными учреждениями, которые отвечают за энергетическую политику, продвижение и развитие возобновляемых источников энергии, энергоэффективность, координацию и выплату стимулов, являются Министерство экономического развития (MSE), Министерство окружающей среды, земли и моря (MATTM), Министерство сельского хозяйства, продовольствия и лесной политики (MIPAAF), Регулирующий орган по энергетике, сетям и окружающей среде [41] (ARERA, ранее AEEGSI, Autorità per l'Energia elettrica e il Gas), Gestore Servizi Energetici (GSE), Национальное агентство по новым технологиям, энергетике и устойчивому экономическому развитию (ENEA) и Terna . [40]
Директива 2009/28/EC устанавливает рамки для содействия использованию возобновляемых источников энергии. [42] [40] Согласно этой Директиве, 17% конечного потребления энергии в Италии должно поставляться из возобновляемых источников в 2020 году. Национальный план действий Италии по возобновляемым источникам энергии 2010 года (NREAP) определяет секторальные цели и способы их достижения. В Национальной энергетической стратегии 2013 года (NES) Италия установила энергетические цели, которые должны быть достигнуты к 2020 году, что повышает целевой показатель ЕС в 17% для возобновляемых источников энергии в конечном потреблении энергии до 19% или 20%. Энергоэффективность, а также возобновляемые источники энергии, играют важную роль в этой стратегии. [40]
В 2005 году итальянское правительство ввело первые льготные тарифы (FIT) специально для фотоэлектрических установок, подключенных к сети, схемы Conto Energia . Платежи по схемам были разработаны для осуществления в течение 20-летнего периода и для стимулирования как мелких, так и крупных производителей инвестировать в установку фотоэлектрических установок и систем. В период с 2005 по 2013 год министерским указом было введено пять различных схем Conto Energia . Каждая схема имела различные условия и тарифы, предоставляемые производителям.
В следующей таблице приведены сводные данные по затратам и установленным солнечным мощностям по схемам Conto Energia 1-5: [43]
Результатом первой инициативы Conto Energia стало относительно небольшое количество новых фотоэлектрических установок — 163 МВт, возможно, потому, что в 2005 году солнечная энергетика все еще находилась в зачаточном состоянии.
В 2007 году вторая Conto Energia привела к значительному увеличению на 6791 МВт новых фотоэлектрических установок с годовой стоимостью €3,27 млрд. и была самой дорогостоящей схемой. Почти половина общей стоимости схем приходится на Conto Energia 2.
Conto Energia 3 работал недолго, что привело к 1567 МВт установленной мощности при годовой стоимости €0,65 млрд. За ним последовала Conto Energia 4, которая привела к самому большому увеличению солнечной мощности на сегодняшний день в 7600 МВт установленной мощности при годовой стоимости €2,47 млрд.
Окончательный вариант Conto Energia 5 был введен министерским указом в 2012 году. Было объявлено, что льготный тариф прекратится, как только общие годовые затраты на кумулятивную схему Conto Energia достигнут €6,7 млрд. [44] Эта цифра была достигнута в 2013 году, а окончательная схема Conto Energia была завершена 6 июля 2013 года. Окончательная схема привела к дополнительным 2095 МВт установленной мощности стоимостью €0,22 млрд. В рамках стимулирующей схемы Conto Energia было добавлено в общей сложности 18 217 МВт установленной солнечной фотоэлектрической мощности годовой стоимостью €6,7 млрд.
В 2013 году схемы поддержки изменились, и в секторе теплоснабжения была введена новая схема conto termico. Эта схема поддержки предусматривает стимулы для установки возобновляемых систем отопления и охлаждения, а также для эффективных реконструкций, включая солнечные тепловые системы. Получение поддержки по схеме зависит от типа вмешательства и предоставляется на срок от двух до пяти лет, а сумма зависит от ожидаемого производства энергии. Дополнительные факторы, такие как воздействие парниковых газов различных биоэнергетических технологий, также влияют на предоставляемую поддержку. Общий годовой размер выплат поддержки ограничен 200 миллионами евро для государственных администраций и 700 миллионами евро для частных предприятий.
Также есть несколько других стимулов, таких как налоговые льготы для фотоэлектрических систем и солнечных тепловых электростанций. Схема чистого измерения поддерживает производителей ВИЭ-Э с мощностью установок от 20 кВт до 500 кВт. [40]
В 2013 году правительство профинансировало исследования, разработки и демонстрацию энергетических технологий (RD&D) на сумму €529 млн. В последние годы были реструктурированы и другие разделы государственного бюджета. В период с 2000 по 2013 год финансирование ядерных исследований и разработок сократилось с 40,7% до 18,2% в пользу энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, которые выросли с 13,8% до 21,5% за тот же период времени.
Технологии концентрированной солнечной энергии и фотоэлектричество являются областями активных проектов и направлений исследований. ENEA занимается исследованиями в области технологий концентрированной солнечной энергии с 2001 года и представила несколько инноваций. Проект «Архимед» является одним из таких разработанных проектов. [40]
В настоящее время в Италии реализуются различные проекты концентрированной солнечной энергии (CSP). [45] Концентрированные солнечные электростанции концентрируют солнечную энергию в отдельных точках сбора, например, с помощью зеркал, чтобы максимально увеличить улавливание энергии. В настоящее время на рынке доступны четыре типа технологий CSP. К ним относятся параболические желоба , зеркала Френеля , силовые башни и солнечные тарелочные коллекторы. [16] Солнечное поле Archimede мощностью 15 МВт представляет собой термальное поле в Приоло Гаргалло недалеко от Сиракуз . Установка была открыта 14 июля 2010 года, [46] [47] [48] и продолжает работать на солнечном поле площадью 31 860 квадратных метров. [15] Это первая концентрированная солнечная электростанция, использующая расплавленную соль для передачи и хранения тепла, которая интегрирована с газовой установкой комбинированного цикла . [46] [48] [49] [50] После выработки тепловой энергии доступны два резервуара для хранения тепловой энергии в течение до 8 часов. [51] Две другие системы CSP — это демонстрационная установка ASE, [52] которая использует технологию параболического желоба для фокусировки солнечной энергии, и установка Rende-CSP, которая использует технологию линейного отражателя Френеля для фокусировки солнечной энергии в одной точке псевдоожиженного хранилища, состоящего из нефти. [53]
Компания Magaldi Industries из Салерно в партнерстве с Неаполитанским университетом и Национальным исследовательским советом Италии впервые применила новую форму CSP под названием Solar Thermoelectric Magaldi (STEM). Первая установка такого типа была впервые запущена на Сицилии в 2016 году. Эта технология использует автономные приложения для круглосуточного производства электроэнергии в промышленных масштабах для горнодобывающих предприятий и отдаленных населенных пунктов в Италии, других частях Европы, Австралии, Азии, Северной Африке и Латинской Америке. STEM использует псевдоожиженный кварцевый песок в качестве теплоаккумулятора и теплопередающей среды для систем CSP. [15] Этот псевдоожиженный слой имеет высокие коэффициенты температуропроводности и теплопередачи, а также высокую теплоемкость в качестве твердого тела. Использование кварцевого песка также снижает стоимость CSP, и объект нацелен на минимизацию загрязнения, выделяемого в процессе производства и эксплуатации системы, при этом производя 50–100 МВт с емкостью хранения 5–6 часов. [54] [55] [56] [57] STEM — первая технология CSP, использующая песок для хранения тепловой энергии, а также позволяющая немедленно использовать или хранить солнечную энергию через солнечное поле, сделанное из гелиостатов. Такая технология особенно эффективна в отдаленных районах и может быть легко объединена с заводами на ископаемом топливе для повышения надежности электроснабжения. STEM впервые была применена в коммерческих целях на Сицилии в 2016 году. [55] [56] [57]
Италия долгое время стремилась развивать альтернативные источники энергии из-за малого количества внутренних ресурсов ископаемого топлива. Около 1850 года древесина, уголь и солома были основными источниками энергии для многих европейских стран. В Италии из-за нехватки угля возобновляемая гидроэнергия из Альп сделала возможной индустриализацию в конце 19 века. Использование местных гидроресурсов также позволило быть независимым от импорта угля. В 1914 году 74% электроэнергии в Италии производилось за счет гидроэлектроэнергии . К началу 1990-х годов в Италии уже были пионеры солнечной энергии. Одним из них был химик Джакомо Чамичан . В своей журнальной статье «Фотохимия будущего» он предсказал использование солнечной энергии. [64] [65]
Во время Первой мировой войны Италия не смогла предотвратить энергетический кризис, обнажив зависимость от импортного топлива , в основном угля. После кризиса гидроэнергетические установки увеличились, чтобы обеспечить энергетическую независимость. Этот интерес к локально доступным источникам энергии соответствовал политике экономической самодостаточности фашистского режима . С продвижением этой политики возросли исследования в области использования возобновляемых источников энергии. В результате к началу Второй мировой войны более 90% от общего объема производства электроэнергии приходилось на возобновляемые источники энергии .
После Второй мировой войны политика изменилась. Спрос на энергию быстро рос, и новая политика была направлена на поставку энергии за счет импортируемого ископаемого топлива и развития ядерной энергетики . В связи с этими изменениями зависимость от импортируемого топлива выросла до более чем 80% в 2005 году.
С нефтяным шоком 1973 года интерес к солнечной энергии проявляли уже не только пионеры, такие как Джорджио Неббиа и Джованни Франча. Дефицит нефти привел к увеличению числа мероприятий и программ, посвященных солнечной энергии. Проект Energy Finalized Project Number 1 (PFE1) в 1972 году и PFE2 в 1982 году были начаты с целью продвижения культуры энергосбережения в Италии, включая энергоэффективность и солнечную энергию. Кроме того, имели место некоторые многообещающие разработки и конгрессы в области солнечной энергии, но с падением цен на нефть в 1980-х годах эти программы были вскоре забыты. Эти разработки включали итальянскую секцию национального конгресса ISES в Неаполе в 1977 году и «Первый конгресс и выставку по солнечной энергии» в Генуе в 1978 году. В Генуе был подчеркнут итальянский лидер в области солнечной энергии, так как в 1963 году Джованни Франча построил первую солнечную установку, способную производить пар при температуре выше 550 °C. Эта солнечная электростанция основана на концепции центрального приемника и зеркального поля.
После падения цен на нефть в 1980-х годах и снижения интереса к солнечной энергетике, в конце 1990-х годов интерес к солнечной энергетике снова возрос, в основном из-за опасений по поводу изменения климата . [65]
