Corso di Formazione ANEV di Primo Livello 2/2012 Eolico di ...orizzontenergia.it/download/Appr/EOLICO/2012_06_05_Eolico_La... · Corso di Formazione ANEV di ... • Alimentazione

Corso di Formazione ANEV di Primo Livello

2/2012

Eolico di base: tecnica, normativa, ambiente ed

esperienza sul campo

Eolico: La Tecnologia delle macchine e del sistema. Eolico: La Tecnologia delle macchine e del sistema.

Inserimento paesaggistico degli impianti eolici nel

territorio

Roma, 5 giugno 2012

Luciano Pirazzi

Segretario Scientifico ANEV

V90-3.0 MW

Nacelle construction

Hub

Blade bearing

Blade

Slip rings

Anemometer

Oil & water coolers

4

Main bearing

Hydraulic power unit

Gearbox

High speed shaftYaw gear

Generator

Trafo

Principali applicazioni dell’energia eolica (1)Principali applicazioni dell’energia eolica (1)

• Alimentazione utenze isolate o allacciamento alla rete elettrica BT con aerogeneratori quasi sempre di piccola taglia (<100 kW) per una potenza di norma inferiore a 500 kW.

• L’energia prodotta è generalmente utilizzata sul posto

Aspetti sociali e strategici prevalenti

Sistemi stand-alone, sistemi ibridiSistemi stand-alone, sistemi ibridi

• Campo applicativo esteso soprattutto nell’alimentazione delle utenze rurali effettuata con macchine di piccola taglia, singolarmente o abbinate ad altri sistemi (fotovoltaico, biomasse, diesel).

• Mercato in continua espansione nei paesi sviluppati e nei PVS

Principali applicazioni dell’energia eolica (2)Principali applicazioni dell’energia eolica (2)

• Immissione energia elettrica nella rete di media-alta tensione con aerogeneratori di potenza compresa tra 500 kW e 3.600 kW, singoli o, generalmente,- in più unità (centrali eoliche)

Aerogeneratori di media-grande taglia, centrali eoliche su terraferma e in ambiente marino (offshore)

• Applicazione preminente a livello mondiale. Ha contribuito in modo determinante all’evoluzione tecnologica del settore, all’abbattimento dei costi ed allo sviluppo commerciale

• Notevoli benefici ambientali

La risorsa eolica: energia del vento

E’ noto che una massa d'aria di densità ρ che si muove convelocità istantanea V attraverso un'area A, postaortogonalmente alla direzione della velocità, rendedisponibile una potenza pari a:

P = 1/2 Cp ρρρρ A V3P = 1/2 Cp ρρρρ A V3

Se ρ è data in kg/m3, V in m/s, A in m2, allora P risultaespresso in watt. La densità corrispondente ai valori standarddi pressione e temperatura vale ρ = 1.22 kg /m3

Cp, il coefficiente di potenza, dipende dalle caratteristiche e dalle condizioni operative della macchina

Wind energyAvailability = 98%

Capacity factor = 0.20-0.50

600

700

800

900

P(V

) -

(kW

)

0

100

200

300

400

500

600

0 5 10 15 20 25 30

V - wind speed at hub height - (m/s)

P(V

) -

(kW

)

Affidabilità

Generalmente alta, come confermato dall’elevata disponibilità delle

turbine eoliche attuali

Sporadici incidenti con distruzione degli aerogeneratori sono

imputabili a condizioni climatiche eccezionali

Maggiore il numero di problemi occorsi a singoli componenti, in

particolare alle pale e al moltiplicatore di giri

Il livello di manutenzione influenza la vita dell’aerogeneratore. In

Germania si è stimato che sia necessaria una persona addetta al

servizio a tempo pieno per ogni 20 MW installati.

Aspetti Innovativi

Velocità variabile

•Configurazione che si è affermata rapidamente

•Controllo della velocità di rotazione del rotore

•Funzionamento ad efficienza massima per un tratto della curva di•Funzionamento ad efficienza massima per un tratto della curva di

potenza

•Maggiore producibilità

•Riduzione rumore

Velocità variabileTipical Cp Curve - Variable RPM WTG

Vestas V52

0.3

0.4

0.5

0.6

Cp

Zona a Cp = Cp max

0.0

0.1

0.2

0 5 10 15 20 25 30

Wind Speed [m/s]

EOLICO e AMBIENTEEOLICO e AMBIENTE

•Fonte rinnovabile, inesauribile e gratuita

•Non emette sostanze inquinanti di alcun genere

•Minore impatto, in confronto delle altre fonti di energia, sulla

vita umana

•Contenimento dell’uso dei combustibili fossili e delle emissioni

ad essi associate

•Occupazione del territorio limitata. Mantenimento della •Occupazione del territorio limitata. Mantenimento della

preesistente destinazione d’uso

•Valorizzazione di aree marginali ed abbandonate

•Opposizione di una parte minoritaria di ambientalisti

•Ricerca di un inserimento armonico dell’eolico nel paesaggio

italiano, in considerazione del pregio ambientale e storico del

nostro paese

Impatto ambientale

• Impatto visivo

• Impatto acustico

• Collisioni con l’avifauna

• Interferenza elettromagnetica

• Sostenibilità (sociale, ambientale, economica e culturale)

Noise level around a wind turbine

distance 500 m 300 m 250 m 200 m

660 kW turbine: 37.4 dBA 42.7 dBA 44.4 dBA 46.5 dBA

1650 kW turbine: 37.9 dBA 43.2 dBA 44.9 dBA 47.0 dBA

Noise emission from different sources

150

130

110

140

120

100

Pneumatic drill

Stereo music

Jet airplane

Industrial noise

Inside car90

70

50

30

10

80

60

40

20

0

Typing pool

Home

Whispering

Office

Wind turbine

Falling leaves

EOLICO e AMBIENTE

MIPS MIPS normalizzato

all’energia eolica

energia eolica 0,049 /

carbone 0,97 19,8

elettricità import. 0,41 8,4

Valori noti e

normalizzati

all’energia

eolica del

MIPS delle

varie fonti

elettricità import. 0,41 8,4

gas naturale 0,2 4,1

petrolio 0,32 6,5

torba 0,7 14,3

idroelettrico 0,11 2,2

nucleare 0,31 6,3

Il Material Input per Unit of Service o MIPS consente di misurare in unità omogenee

normalizzate (massa) la quantità di risorse di ogni genere (aria, acqua, biotico, abiotico),

che deve essere prelevata dall’ambiente per la realizzazione di un prodotto o di un servizio.

Lo studio condotto relativamente alla realizzazione di una centrale eolica dotata di

Ambiente

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Water Intensities of Power Generation (m3/kWh)

PV – Photovoltaic; CSP – Concentrated Solar Power;

NGCC – Natural Gas Combined Cycle; CT – Cooling Tower;

CCS – Carbon Capture and Storage; PC – Pulverized Coal

(Source: Vestas)

Nature Protection

• Wind energy emits no greenhouse gases or air pollutants.

• Wind energy can have positive local effects on biodiversity, and offers an

opportunity to practice ecological restoration onshore and offshore, such as

creation of new vegetation and animal habitats, improved fish stocks and

other marine life.

• Wind farm developers are required to undertake an Environmental Impact

• Assessment to gauge all potential environmental effects before

construction.

• Potential environmental impacts can be avoided and minimised by careful

planning and siting, mitigation and compensation measures.

Impatto con l’avifauna

• L’impatto degli impianti eolici con l’avifauna e altri animali selvatici è

estremamente basso, paragonato con le altre attività umane e dei felini

Secondo Bird protection NGOs I cambiamenti climatici sono la peggiore

minaccia all’avifauna e l’energia eolica è una risposta fondamentale a tali

cambiamenti

• Molto è stato fatto per evitare di realizzare wind farms in areee • Molto è stato fatto per evitare di realizzare wind farms in areee

migratorie

• L’energia eolica è una delle più pulite e amiche fonti di energia

• Gli impatti potenzialmente negativi degli aerogeneratori sono molto

limitati, e non confrontabili con I benefici di varia specie

Torri eoliche: le migliori amiche dell'agricoltura

30-12-2010

Una ricerca effettuata negli Stati Uniti ha dimostrato come la presenza di turbine eoliche aiuti le

coltivazioni, favorendo microclimi più miti e aumentando la resistenza delle piante ai parassiti

Le turbine eoliche favorirebbero temperature più miti

Turbine eoliche amiche dell'agricoltura. Lo affermano i risultati preliminari di una ricerca

presentata al convegno annuale dell'American Geophysical Union a San Francisco da un

gruppo di ricercatori del Dipartimento di studi atmosferici dell'Università del Colorado e del

settore di scienze del clima all'Università dell'Iowa.

Secondo il rapporto, infatti, la presenza di turbine eoliche nei pressi di campi coltivati,

migliorerebbe il clima locale, grazie alla ventilazione forzata: in pratica, l'aria mossa dalle pale

eoliche creerebbe un microclima più mite, accelerando gli scambi di calore fra il suolo e gli

strati più bassi dell'atmosfera. Il risultato sarebbe una lieve diminuzione della temperatura

nei giorni caldi d'estate e un lieve aumento nelle notti fresche in primavera e autunno. La

ricerca è stata effettuata su coltivazioni di soia e mais e ha riportato come le temperature

rese più dolci dalla presenza di torri eoliche in funzione, potenzino la capacità delle

coltivazioni stesse di sfruttare l'anidride carbonica per la fotosintesi.. Inoltre i movimenti delle

turbine sembra che contribuiscano ad accelerare l'asciugatura della rugiada, con una

sensibile riduzione dell'umidità ed un aumento netto della resistenza delle coltivazioni

all'attacco di parassiti.Risultati positivi sarebbero stati riscontrati su colture poste fino a una

distanza di 400 metri.

Per rendere lo sviluppo “sostenibile” bisogna:

•Equilibrare le azioni di conservazione con quelle di

trasformazione generate dal progresso delle

tecnologie e delle conoscenze.

•Ottenere che le trasformazioni operate siano tendenti•Ottenere che le trasformazioni operate siano tendenti

all’incremento e alla valorizzazione della qualità

della vita.

•Fare in modo che la creazione di nuove risorse,

prima sconosciute, sia attuata minimizzando le

conseguenze negative e amplificando quelle positive.

Lo sviluppo economico e l’aumento

dei consumi hanno portato negli ultimi

decenni al progressivo deterioramento

delle risorse e all’aumento consistente

dell’inquinamento prodotto dall’impiego

dei combustibili fossili.

E’ pertanto necessario un uso più esteso

delle fonti rinnovabili di energia, eolico,

fotovoltaico, biomasse, solare termico,

che a differenza dei combustibili fossili

possono essere considerate inesauribili e

possono garantire un impatto ambientale

contenuto.

Oggi l’utilizzo delle fonti alternative è una realtà consolidata: si

affermano con grande consapevolezza le scelte politiche energetiche e si

raggiungono i primi risultati in termini di produzione e di risparmio di

energia, ma soprattutto si pone una particolare attenzione alla

diffusione presso i cittadini delle tecnologie innovative e si propone oltre

alla “rivoluzione dell’efficienza” anche una “rivoluzione culturale” sui

modelli di vita.

Negli ultimi 50 anni il paesaggio è cambiato

notevolmente: con la motorizzazione di

massa strade ed autostrade hanno segnato

per lungo e per largo il territorio con una

fitta maglia di infrastrutture stradali; una

grande quantità di strutture energetiche,

centrali termoelettriche, gasdotti, antenne

per la telefonia mobile, tralicci dell’ENEL,

hanno prodotto mutamenti intorno a noi

sensibili e determinanti.sensibili e determinanti.

A questi mutamenti il nostro occhio e la

nostra mente si sono lentamente abituati,considerandoli necessari per una società

protesa allo sviluppo dei consumi di

massa, come un evento storico e

inevitabile, necessario alle nostre esigenze

vitali.

•Per l’impatto visivo può risultare più rischiosa la disposizione

delle macchine a schiera multipla.

•Va evitata la visione da punti di vista dominanti di addensamento

eccessivo di aeromotori.

•Va evitato l’inserimento delle macchine troppo vicino a paesi

o nuclei abitati.

Risposte regionali alle “Linee guida

nazionali per gli impianti di produzione di

elettricità da fonti rinnovabili”

Regione Puglia, evidenzia il dossier di Legambiente, ha realizzato

l’istruttoria più approfondita e ha prodotto la maggiore

articolazione delle indicazioni ministeriali, introducendo, a seconda

della potenza, della tipologia, e delle opere di connessione

necessarie all’esercizio dei vari impianti, i diversi iter autorizzativi,

individuandone contestualmente le rispettive aree “non idonee” individuandone contestualmente le rispettive aree “non idonee”

alla localizzazione degli stessi. Con il D.G.R. 28/12/2010 n. 3029 e

con il Regolamento Regionale del 30/12/2010 n. 24,

l’amministrazione regionale stabilisce infatti le procedure

autorizzative, la costruzione, l’esercizio, nonché i diversi criteri di

inserimento nel paesaggio, di impianti eolici, fotovoltaici, a

biomassa e biogas mentre, all’interno delle stesse aree, esclude

l’installazione di impianti idroelettrici e geotermoelettrici.

La Provincia Autonoma di Bolzano, pur non facendo riferimento alle

linee guida nazionali e nello specifico ai criteri autorizzativi e

localizzativi da esse individuati, ha modificato, attraverso il D.P.P. del

5/10/2010 n. 37, parte della legge urbanistica provinciale proprio in

relazione all’individuazione delle aree idonee, e ai rispettivi criteri di

installazione, grazie al quale è possibile localizzare gli impianti per la

produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili quali l’eolico, il

fotovoltaico, glifotovoltaico, gli

impianti a biomassa e idroelettrici.

La Regione Valle d’Aosta ha recepito e normato l’installazione degli

impianti eolici e fotovoltaici attraverso il D.G.R. 5/01/2011 n. 9 il quale,

oltre ad indicare le aree inidonee per le due fonti energetiche, stabilisce

alcuni criteri per l’inserimento nel paesaggio degli impianti eolici.

Calabria, Lazio, Campania e Abruzzo

Le amministrazioni regionali di Calabria, Lazio, Campania e Abruzzo si sono limitate invece a recepire “in toto” le linee guida nazionali rinviando a successivi provvedimenti il coordinamento e l’adeguamento della disciplina regionale alle norme contenute nel D.M. 10/09/2010.

Lombardia, Friuli, Liguria, Sicilia, Sardegna, Umbria, Lombardia, Friuli, Liguria, Sicilia, Sardegna, Umbria, Provincia di Trento

La Lombardia, il Friuli, la Liguria, la Sicilia, la Sardegna, l’Umbria e la Provincia Autonoma di Trento sono le amministrazioni regionali e provinciali che ad oggi non si sono allineate a quanto riportato all’interno delle Linee Guida Nazionali.

Regione Sardegna: impugnata la legge di recepimento sulle

linee guida

Regione Campania: impugnate le disposizioni sugli impianti

eolici

Nella riunione del Consiglio dei Ministri del 28 luglio 2011.Nella riunione del Consiglio dei Ministri del 28 luglio 2011.

Regione Emilia-Romagna

Per quanto riguarda gli impianti da energia eolica, si è ritenuto di

favorire la realizzazione di quelli che risultino di elevata

efficienza in termini di alta produttività specifica, definita

come numero di ore di funzionamento alla piena potenza come numero di ore di funzionamento alla piena potenza

nominale;

Suddivisione di aree non idonee e aree idonee all’installazione di

impianti eolici

Benefici

• Fonte energetica non inquinante

• Gratuita

• Disponibilità di energia variabile nel tempo, ma riduzione certa di combustibili fossili in quantità crescente, in funzione dello sviluppo del settoredel settore

• Contenimento emissioni di gas climalteranti

• Sviluppo industriale

• Creazione posti di lavoro oltre 200.000 in Europa di cui 30.000 solo in Italia. Nell’industria (costruzione, installazione - comprensiva delle opere civili - e gestione con manutenzione), e servizi (progettazione, sviluppo iniziativa, consulenze, etc.)

Situazione al 31Situazione al 31--12 201112 2011

MondoMondo: 237.669MW: 237.669MW Europa: 96.607MW

Italia: 6.737MW

50.000

60.000

70.000

Cina 62.364

USA 46.919

GERMANIA29.060

MW

0

10.000

20.000

30.000

40.00029.060

Spagna 21674

India 16.084

Francia 6.800

Italia 6.737USA

GermaniaCina

SpagnaIndiaRegno Unito

Italia

Francia

PortogalloCanada

EWEA

EWEA

EWEA

EWEA

Comunicazione della Commissione Europea del

7 ottobre 2009 sul finanziamento delle tecnologie a basso contenuto

di carbonio

• Proposta di un budget di 6 miliardi per attività di ricerca sull’energia eolica

nei prossimi dieci anni

• La wind roadmap eolica è basata sulla European Wind Initiative (EWI)• La wind roadmap eolica è basata sulla European Wind Initiative (EWI)

• La roadmap della European Energy Research Alliance (EERA) ha una forte

componente sull’eolico e integrerà le attività della European Industrial

Initiative (EII)

• EERA ha un budget complessivo di 5 miliardi

European Industrial Initiative (EII)

Energia eolica

Obiettivo strategico

Migliorare la competitività della tecnologia eolica, sfruttare la

risorsa offshore e il suo potenziale dei fondali profondi e

facilitare l’integrazione nella rete elettricafacilitare l’integrazione nella rete elettrica

L’obiettivo del settore industriale è il raggiungimento della quota

del 20% sul consumo elettrico europeo nel 2020


Energia eolica

Obiettivi tecnologici

• Nuovi aerogeneratori e componenti

• Tecnologia offshore

• Integrazione alla rete elettrica

• Accertamento risorse eoliche e pianificazione territoriale


Energia eolica

Azioni

Nuovi aerogeneratori e componenti

• Programma di ricerca e sviluppo concentrato sulla progettazione di nuovi

aerogeneratori, materiali e componenti accoppiato a un programma

dimostrativo di sviluppo e prova di prototipi di grande taglia (10-20MW)dimostrativo di sviluppo e prova di prototipi di grande taglia (10-20MW)

• Rete di 5-10 centri di prova europei

• Programma di collaborazione industriale incrociata e dimostrazione


Energia eolica

Azioni

Tecnologia offshore

• Programma di sviluppo e dimostrazione di nuove strutture

distanti dalla costa a diverse profondità (>30m). Sviluppo e distanti dalla costa a diverse profondità (>30m). Sviluppo e

prova di almeno 4 configurazioni

• Programma dimostrativo di processi manifatturieri avanzati

per strutture offshore


Energia eolica

Azioni

Integrazione alla rete elettrica

• Centrali eoliche offshore interconnesse ad almeno due nazioni

con l’impiego di tecniche diverse di allacciamento alla retecon l’impiego di tecniche diverse di allacciamento alla rete

• Collegamenti a lunga distanza con corrente continua ad alta

tensione


Energia eolica

Azioni

Accertamento risorse e pianificazione del territorio

• Campagne di misure anemologiche

• “Data base” di dati eolici, ambientali e vincoli vari

• Strumenti e metodologie di pianificazione territoriale


Energia eolica

Costi indicativi (2010-2020)

Obiettivi tecnologici Costi

(Meuro)

1. Nuovi aerogeneratori e componenti 2.500

2. Tecnologie relative alle strutture 1.2002. Tecnologie relative alle strutture

offshore

1.200

3. Integrazione alla rete 2.100

4. Accertamento risorse e

pianificazione territoriale

200

Totale 6.000

European Energy Research Alliance (EERA)

Azioni relative all’energia eolica

Il Joint programming sull’eolico sarà suddiviso in quattro aree

principali:

• Aerodinamica• Aerodinamica

• Condizioni anemologiche

• Centrali eoliche offshore

• Integrazione alla rete elettrica

Evoluzione tecnologica

DIRECTIVE 2009/28/EC OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL

of 23 April 2009

on the promotion of the use of energy from renewable sources and amending and

subsequently repealing Directives 2001/77/EC and 2003/30/EC

ANNEX IANNEX I

National overall targets for the share of energy from renewable sources in gross final consumption of energy in 2020(1)

Italia dal 5,2 % del 2005 al 17 % al 2020 di energia da fonti rinnovabili sul consumo finale di energia primaria

Andamento rinnovabili nel 2010

In crescita la produzione* di energia elettrica da fontifotovoltaica +177% ed eolica +40% nel 2010 rispetto al 2009.

Boom dell'eolico e del fotovoltaico, riduzione del 6,6%dell’idroelettrico.

Nel 2010 la produzione di energia elettrica e' stata:Nel 2010 la produzione di energia elettrica e' stata:

- Eolico - 9,048TWh

- Idroelettrico - 53,795TWH

- Geotermica - 5,047TWh

Stato dell’Arte: Eolico

• Nel panorama delle rinnovabili, la tecnologia eolica ha dimostrato

esaurientemente la sua maturità tecnica e la sua competitività

economica.

• Analisi anemologiche e studi più recenti hanno evidenziato la

disponibilità sul territorio italiano di siti idonei, a differenza di quanto

affermato precedentemente e anche tuttora da parte dei denigratori.

• Valutazioni passate poco incoraggianti e scarsa sensibilità politica e• Valutazioni passate poco incoraggianti e scarsa sensibilità politica e

sociale hanno generato un calo di attenzione da parte del sistema

nazionale, sia della ricerca e sviluppo, sia delle imprese.

• Gli obiettivi dell’Unione europea al 2020 rappresentano un vincolo ma

anche, e soprattutto, un’opportunità per un ulteriore sviluppo

dell’eolico.

Problemi

• Procedure autorizzative complesse e variegate

• Articoli di legge inapplicati a distanza di anni

• Allaccio alla rete elettrica

• Modulazioni imposte dal 2008 a diverse centrali eoliche

• Informazione ancora carente, mentre continua la • Informazione ancora carente, mentre continua la disinformazione

• Scarsa sensibilità alle problematiche ambientali da parte di molti decisori pubblici e dai media

• Percezione non adeguata degli obblighi comunitari

• Mancanza di una politica energetica duratura con un quadro di riferimento certo

Note positive

• Crescita notevole della potenza installata e dell’energia

prodotta nell’ultimo biennio da una fonte rinnovabile, pulita, indigena e gratuita, con conseguente riduzione di emissioni inquinanti

• Aumento dei posti di lavoro (circa 20.000 addetti, • Aumento dei posti di lavoro (circa 20.000 addetti, occupazione diretta e indiretta)

• Presenza dell’industria nazionale (costruzione aerogeneratori, componenti e dispositivi vari) anche se in misura nettamente inferiore alle sue potenzialità

• Salvaguardia del territorio rurale(monitoraggio continuo, prevenzione incendi, supporto alle attività agricole, etc.)

• Sviluppo imprenditoria e mano d’opera locale

4074

5055

6484

9048

5000

6000

7000

8000

9000

10000

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

Pro

du

zio

ne

di

en

erg

ia a

nn

ua

(G

Wh

)

Po

ten

za

in

sta

lla

ta (

MW

)

Potenza installata alla fine del 2011 e produzione annuale in GWh

Annual MW

Cumulative MW

Annual Energy Production

11791404 1458

1837

23402971

0

1000

2000

3000

4000

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Pro

du

zio

ne

di

en

erg

ia a

nn

ua

(G

Wh

)

Po

ten

za

in

sta

lla

ta (

MW

)

Anni

Production

2945

3581

4234

4849

5419

561585

607

673

761

823

926

1041

1145

1195

1269

600

800

1000

1200

1400

Po

ten

za m

ed

ia c

um

ula

ta aero

gen

era

tori

(k

W/u

nit

à)

Nu

mero

di u

nit

àNumero di unità e potenza media aerogeneratori (kW) al 30 settembre 2011

Numero annuale di aerogeneratori

Potenza media unitaria (kW)

numero cumulativo aerogeneratori

2575

2945

3581

4234

4849

5419

521

561585

607

673

761

823

926

1041

1145

1195

1269

600

800

1000

1200

1400

Po

ten

za m

ed

ia c

um

ula

ta aero

gen

era

tori

(k

W/u

nit

à)

Nu

mero

di u

nit

àNumero di unità e potenza media aerogeneratori (kW) al 31 dicembre 2011

Numero annuale di aerogeneratori

Potenza media unitaria (kW)

numero cumulativo aerogeneratori

65 94159 183 222

411

137 145

389 378 363 370

636 653 615 590

84 150 243402

585798

12091346

1491

1880

2258

2575

260

368403

447482

521561

0

200

400

600

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Po

ten

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ed

ia c

um

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gen

era

tori

(k

W/u

nit

à)

Nu

mero

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nit

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65 94159 183 222

411

137 145

389 378 363 370

636 653 615 590

84 150243

402585

798

12091346

1491

1880

2258

2575

260

368403

447482

521

0

200

400

600

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

Po

ten

za m

ed

ia c

um

ula

ta aero

gen

era

tori

(k

W/u

nit

à)

Nu

mero

di u

nit

à

GE 4.54%

Nordex 7.17%

REpower 8.26%

Ecotecnia 2.55%

End 2011

Gamesa 19.73%

Ecotecnia 2,82%

Vestas Italia 39,92%

Enercon 11,27

Enercon 13.56%

Nordex 7.17%

Potenza eolica regionale inizio 2012(MW)

Potenza eolica aggiunta

16,3

45

2,5

25 (2,4)

1.5

Potenza totale6.837 MW

1,35

12,5

946(274)

1676 226)

301 (22)1061 (257)1366 (79)

368

229 51 (42)

aggiunta ultimamente(tra parentesi)

1.5

771 (185)

Livello di penetrazione della fonte eolica

nel sistema elettrico nazionale (% di energia elettrica fornita)

Industria nazionale

• Attività di sviluppo aerogeneratori di piccola, media e grande taglia

• Realizzazione componenti aerogeneratori

• Attività connesse alla costruzione di centrali eoliche (fornitura sistemi, dispositivi, componenti e servizi)

• Incremento addetti del settore (occupazione diretta e indiretta)

Offshore 1

Offshore 2

Valutazione del potenziale eolico offshoreValutazione del potenziale eolico offshore

Identificazione delle zone in ItaliaIdentificazione delle zone in Italia

E’ stato usato il Sistema Informativo Territoriale costiero del Centro di

Ricerca Ambiente Marino ENEA S. Teresa (La Spezia).

Con tecniche di overlay, sono stati studiati strati informativi relativi alle

carte batimetriche e alla carta del vento appositamente elaborata.carte batimetriche e alla carta del vento appositamente elaborata.

La mappa del ventoLa mappa del vento

La mappa del vento per gli impianti eolici offshore per il Mediterraneo è

stata elaborata dal partner di progetto francese E.E.D.

La mappa è stata creata su griglia regolare di 2km x 2km, in cui ciascun

punto contiene la stima annuale della velocità del vento a 60 metri di

altezza.

E’ stata considerata una soglia minima di 6 m/s e sono state individuateE’ stata considerata una soglia minima di 6 m/s e sono state individuate

due classi di velocità del vento:

• tra 6 e 7 m/s

• tra 7 e 8 m/s

I criteri di selezione delle areeI criteri di selezione delle aree

SCENARIO 2010 2020

Isobata massima 20 m 50 m

Dettati dalle caratteristiche tecniche degli impianti eolici offshore, distinti in

due scenari:

Isobata massima 20 m 50 m

Distanza di rispetto dacosta

3-24 km (12 MN) >3 km

Altezza rotore 60 m 60 m

Potenza - densità 8 MW/km2 8 MW/km2

Minimum MWh/MW(velocità vento circa 6 m/s)

2.500 2.500

Isobata massima: 50 m

Scenario 2020: esempio SiciliaScenario 2020: esempio Sicilia

~ 365 km2

6 –7 m/s

Velocità del vento

7 - 8 m/s

~ 1400 km2

buffer 3 km

Da area potenziale ad area idonea:Da area potenziale ad area idonea:

aspetti ambientali e socio aspetti ambientali e socio -- economicieconomici

La valutazione della fattiblità dell’installazione dell’impianto eolico va analizzata

considerando aspetti ambientali e socio – economici, tra i quali:

• Aree marine protette (istituite, istituende ed aree di reperimento) • aree umide• ZPS: zone a protezione speciale•SIC: siti di interesse comunitario

• Vincoli (aree militari, etc.)• Porti• Attività di pesca• Distanza centrali elettriche• Aereoporti• Urbanizzazione

• 235 new offshore wind turbines, in nine wind farms, worth some €2.4

billion, were fully grid connected between 1 January and 31 December

2011,

totalling 866 MW, 17 MW less than 2010.

• 246 turbines were erected during 2011, an average of 2.6 MW per day. 81

of these turbines are awaiting grid connection.

2011 offshore wind powerMarket

of these turbines are awaiting grid connection.

• Three experimental floating concepts were erected, one of which was a

fullscale grid connected concept.

• Offshore work began on a further five projects and preparatory onshore

work on nine new projects.

The European offshore wind industry key trends and statistics 2011

Cumulative offshore

wind power market

• 1,371 turbines installed and grid connected, totalling 3,813

MW in 53 wind farms in ten European countries: up from

1,136 turbines, totalling 2,946 MW in 45 wind farms in nine

European countries end 2010.

• 75% of substructures are monopiles, 21% gravity based, • 75% of substructures are monopiles, 21% gravity based,

jackets 2% and tripiles 2%. There are also two full scale grid-

connected floating turbines.


Market outlook

• Once completed, the nine offshore projects currently under

construction will increase installed capacity by a further

2,375 MW, bringing cumulative capacity in Europe to 6,188

MW.

• Preparatory work has started on nine other projects, these

have a cumulative installed capacity of 2,910 MW.


Trends:

turbines, foundations,

water depth and

distance to shore

• The average offshore wind farm size in 2011 was almost 200MW up 29%

(45MW) on the previous year.

• Average water depth in 2011 reached 22.8m, substantially more than last

year.

• Average distance to shore decreased, being 23.4km in 2011 compared

to 27.1km the previous year. However, the distance of wind farms under

construction is 33.2km.


Financing highlights

and developments

• In 2011 non-recourse debt financing for offshore wind farms increased by 40% on

the previous year, from €1.46 billion to €2.05 billion with three transactions

(Meerwind, Globaltech I, Baltic 1) closing in 2011.

• In 2011 with equity finance, more than 3 GW in net planned capacity changed

hands, in addition to the investment commitments announced by a number of

utilities and developers on projects they already own. DONG Energy has continued

to be the most active equity player, both on the acquisition and onthe sale side.to be the most active equity player, both on the acquisition and onthe sale side.

New turbine

announcements

• In 2011, 23 new wind turbine models were announced: 51 new models have been

announced by 41 companies over the past two and a half years.


Industry highlights

and developments

• During 2010, 29 new offshore turbine models were announced by 21

manufacturers: 44 new turbine models have been announced by 33

manufacturers over the last two years;

• European manufacturers are developing 6 and 7 MW prototypes,

including dedicated offshore concepts, whilst foreign companies are including dedicated offshore concepts, whilst foreign companies are

mainly developing 5 MW turbines.


Offshore grid

developments

• The BritNed interconnector between Britain and the Netherlands was

completed on time and within the established budget. Operation began in

April 2011.

• East-West link between Ireland and Britain is on track, whilst NorGer and

NordLink cables between Norway and continental Europe have been

delayed.

• The Cobra cable between Denmark and the Netherlands is awaiting final • The Cobra cable between Denmark and the Netherlands is awaiting final

investment decision.

• The European Commission is proposing €9.1 billion to accelerate planning

and finance new energy infrastructure. Moreover, the EU’s TEN-E plan has

offered a grant to the NorthConnect project between Scotland and

Norway.

• •A bottleneck in supply of High Voltage (HV) offshore cables is looming,

but the prospects for supply of High Voltage Direct Current (HVDC) cables

are brighter.


Un nuovo settore: tra il piccolo e il grande eolico

Una nuova opportunità per gli operatori e clienti del settore

Produttori: previsione di un mercato nazionale interessante con possibili

ricadute sul mercato globale (paesi industrializzati ed emergenti)

Clienti: investitori pubblici e privati, cooperative agricole, agriturismo,Clienti: investitori pubblici e privati, cooperative agricole, agriturismo,

aziende di medie-piccole dimensioni, proprietari terrieri, agricoltori, etc.

Incentivazione mirata

• Forme precedenti limitate all’accesso al mercato dei certificati verdi, allo

scambio sul posto e a bandi del ministero dell’Ambiente con l’aggiunta di

semplificazioni nella procedura amministrativa solo da parte di qualche

regione

• Equiparazione nella procedura amministrativa agli impianti di taglia

maggioremaggiore

• Drastico cambiamento introdotto con la legge Finanziaria del 2008 e

successivo decreto attuativo in vigore con decorrenza inizio 2009

• Limite massimo potenza aerogeneratori ammessi alla tariffa incentivante

per un periodo di 15 anni = 200 kW

Aspetti territoriali

• Distribuzione più capillare del grande eolico nel territorio

• Necessità di infrastrutture meno rilevanti (viarie ed elettriche)

• Riduzione impatto ambientale (poche unità di dimensioni ridotte nella

stesso sito )

• Tecnologia più vicina a un maggior numero di clienti, con diversificazione • Tecnologia più vicina a un maggior numero di clienti, con diversificazione

accentuata sulla loro tipologia

• Diffusione dell’informazione anche attraverso una diffusione più ampia

della tecnologia

• Sviluppo di piccole società

• Possibilità di ripresa per un settore precedentemente abbandonato

dall’industria nazionale

Sviluppo centri di prova e qualificazione

• La realizzazione di tali strutture è auspicabile per una maggiore garanzia

del prodotto

• L’Università di Trento, con il centro di prova aerogeneratori, è già attiva

nelle misure delle prestazioni delle piccole macchine sino a 20 kW. In tale nelle misure delle prestazioni delle piccole macchine sino a 20 kW. In tale

ambito si evidenziano i problemi e si trovano le soluzioni che vengono poi

indicate ai costruttori

• Possibilità di ampliamento delle attività, nel prossimo futuro, anche agli

aerogeneratori di potenza maggiore

Presenza costruttori nazionali

• Diversi operatori nazionali sono attivi nella progettazione e realizzazione di macchine commerciali e prototipi di potenza sino a 50 kW (Ionica Impianti, Blu Mini Power, Terom, Sipe, Klimeko, Layer Electronics, Salmini, Ropatec , Tozzi Nord Wind Turbines, Aria, EolPower, etc.

• Presenza del mondo accademico in particolare con le università di Trento, di Napoli e del Politecnico di Milano

• Interesse verso il settore manifestato anche da nuovi attori ed espresso da tempo da alcune regioni

• Presenza di costruttori americani ed europei nell’intervallo

30-250 kW

Tecnologia

• Curva di potenza

• Rotore ad asse verticale e ad asse orizzontale

• Numero di pale

• Treno di potenza (presenza o meno del moltiplicatore di giri)

• Sistema di controllo

• Torre

Incentivi per eolico sino a 200 kW

Certificato verde

CV. Il suo valore nominale attuale è pari a circa 80 €/MWh

E' un titolo che è trattato in un mercato apposito ed il suo valore

“all'incasso” dipende quindi da fattori negoziali

E' incentivo “puro” e ad esso si somma il ricavo di vendita (60-70

€/MWh) o in alternativa il “costo evitato” nel caso di autoconsumo

in scambio sul postoin scambio sul posto

Conto energia

CE. Il suo valore attuale è pari a 300 €/MWh

E' moneta corrente e viene depositato su c.c. del titolare

dell'impianto

A differenza del CE “fotovoltaico” è incentivo omnicomprensivo. Ad

esso non si somma pertanto l'eventuale ricavo per la vendita

dell'energia in Rete

Documents

Corso di Formazione ANEV di Primo Livello 2/2012 Eolico di ...orizzontenergia.it/download/Appr/EOLICO/2012_06_05_Eolico_La... · Corso di Formazione ANEV di ... • Alimentazione