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Le tecnologie principali Eolico onshore Piccolo eolico Eolico offshore Eolico galleggiante per acque profonde

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Page 1: Le tecnologie principali Eolico onshore Piccolo eolico Eolico offshore Eolico galleggiante per acque profonde

Le tecnologie principali

Eolico onshore• Piccolo eolico

Eolico offshore• Eolico galleggiante per acque

profonde

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Eolico onshore• Tendenza all’aumento della potenza degli AG• Taglia degli AG:

– Piccoli: fino a 500 kW– Medi: 500-1000 kW– Grandi: oltre 1000 kW

• Gli AG più diffusi in Italia hanno potenza compresa tra 800 kW e 3 MW, con torri alte fino a 80 metri e diametro del rotore di 90 metri

• Piccolo eolico– Aerogeneratori di piccola taglia– Potenza: da poche centinaia di W a pochi kW– Produzioni limitate da parte di piccole aziende– Possono funzionare sia in connessione alla rete elettrica di bassa o media

tensione che in applicazioni stand alone per l'alimentazione di utenze elettriche isolate

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Eolico offshore• Si distinguono le installazioni:

– Near-shore (da 3 km all'interno fino a 10 km dalla costa)– Offshore (oltre 10 km dalla costa e fino a 50 m di profondità)– Offshore galleggianti per acque profonde (oltre 50 m di profondità)

• Potenza di almeno 2 MW• Trattamenti anticorrosivi particolari per fondamenta e torri• Fondazioni monopalo su fondale sabbioso• Costi di installazione e manutenzione superiori a fronte di una

maggiore produzione di energia• La tecnologia galleggiante può sfruttare il know-how acquisito nel

settore gas&oil• Primo impianto eolico galleggiante nel Canale di Otranto

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Il processo produttivo

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Processo produttivo

Decommissioning

Manutenzione

Costruzione delle fondamenta e assemblaggio dei componenti

Trasporto dei componenti al sito

Produzione dei componenti

Progettazione dell’impianto

Scelta del sito e ottenimento delle autorizzazioni

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Scelta del sito d’installazioneFattori che devono essere tenuti

presenti:• Ventosità media (serie storiche → capacity factor)

• Posizione geografica rispetto a:– Rete elettrica– Centri di consumo (aree

industriali, commerciali, abitate)– Stabilimenti di produzione dei

componenti– Infrastrutture per il trasporto dei

componenti (strade, ferrovie, porti)

• Orografia (presenza di ostacoli al flusso del vento)

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Ottenimento delle autorizzazioniIn tutta l’UE deve essere concessa l’autorizzazione da parte di organismi pubblici per:• Costruzione/installazione• Connessione alla rete elettrica nazionale

Decisione d’investimento

Autorizzazione alla

costruzione

Autorizzazione alla

connessione

Costruzione

Connessione alla rete elettrica

Impianto operativo

Lead time

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Autorizzazione alla costruzione

Environmental impact assessment

Building permit

Project needs to be modified

Project rejected

Positive EIA outcome Appeal process

Public hearing

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Ostacoli alla realizzazione• Numero di autorità che devono

essere contattate (direttamente ed indirettamente)

• Lead time amministrativo– Varia tra 2 e 154 mesi– Lead time in Italia sotto la media

europea (<20 mesi)

• Costi amministrativi– Media per progetti onshore: 2,9%

del costo del progetto– Media per progetti offshore: 14%

del costo del progetto

• Trasparenza delle procedure

•Lead time amministrativo medio per progetti onshore

42 mesi

•Lead time amministrativo medio per progetti offshore

18 mesi

•Lead time totale medio per progetti onshore

54,8 mesi

•Lead time totale medio per progetti offshore

32 mesi

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ProgettazioneScelta della dimensione dell'AG• AG grandi

– Economicamente più efficienti perché alcuni costi (fondamenta, progettazione,autorizzazioni) sono sostanzialmente indipendenti dalle dimensioni

– Più adatti a impianti offshore– Più adatti a zone in cui c'è scarsa

disponibilità di spazio

• AG piccoli– Rispetto dell'integrità del

paesaggio– Capacità della rete di accogliere

l'energia prodotta

Scelta dell'asse di rotazione• Orizzontale

– Progettazione più semplice– Efficienza maggiore per

direzione del vento costante

• Verticale– La direzione del vento è

ininfluente

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Progettazione

Scelta del numero di pale del rotore• Gli AG a una pala sono inefficienti e rumorosi• Un numero pari di pale rende instabile il movimento del rotore (oscillazione

d'allineamento)• Un grande numero di pale aumenta i costi per i materiali ma implica una maggiore

superficie colpita dal vento• Generalmente i rotori hanno 3 pale

Scelta dei materiali utilizzati• Acciaio: robustezza elevata/costo ridotto/peso elevato• Fibra di vetro e resina: robustezza buona/costo ridotto/peso ridotto• Legno e resina: leggerezza ancora maggiore ma robustezza leggermente inferiore• Carbonio e resina: leggerezza massima/costo elevato• Plastica: lavorabilità buona/robustezza buona/costo ridotto/peso ridotto

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Il mercato dell’energia eolica

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Il mercato mondiale dell’energia eolica

• Dopo un 2010 in cui il mercato è cresciuto meno che negli anni precedenti, nel primo semestre del 2011 si è registrata una crescita di nuova potenza installata superiore del 15% rispetto allo stesso dato relativo al 2010 (+16 GW vs. +18,4 GW)

• Cina, USA, Germania, Spagna e India si dividono il 74% del mercato mondiale

• La Cina ha aggiunto altri 6 GW, arrivando a 52 GW totali

• I Paesi europei hanno mostrato trend di crescita migliori rispetto al 2010

• I principali mercati europei rimangono Germania, Spagna, Italia, Francia, Regno Unito e

Portogallo• I Paesi dell'Europa

orientale (soprattutto Polonia e Romania) sono i più dinamici e quelli che trainano la crescita del vecchio continente

• Il mercato statunitense è cresciuto più che nel 2010 ma difficilmente raggiungerà nuovamente i picchi di crescita del 2009

• Cresce nettamente il mercato canadese

• Nuovi Paesi si affacciano al panorama dell'energia eolica: Venezuela, Honduras, Etiopia, Rep. Dominicana

• Per il secondo semestre del 2011 si prevedono nuove installazioni per ulteriori 25,5 GW

Aggiornamento al primo semestre del 2011

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La diffusione dell’energia eolica

45% 30% 23% 2%

Quota della potenza cumulata installata a fine 2010EuropaAsia e PacificoNord AmericaResto del Mondo

• In termini di potenza cumulata installata l’Europa è ancora il primo mercato

• Per la prima volta nel 2010 i Paesi emergenti hanno installato più nuova potenza dei Paesi OCSE

• I governi dei PVS non considerano più l’eolico una fonte costosa ma un mezzo per affrancarsi dalla dipendenza energetica dall’estero e dalla volatilità dei prezzi dei combustibili fossili

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I principali mercati

Mercato Potenza a fine2010 (GW)

Nuove installazioni 2010 (GW)

UE 84,3 9,3

Europa 86,2 9,8

Stati Uniti 40,2 5,1

Nord America 44,2 5,8

Cina 42,3 16,5

India 13,1 2,1

Asia 58,6 19,0

Resto del Mondo 5,5 1,1

Mondo 194,5 35,7

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I principali produttori

14.8%

11.1%

9.6%

9.5%7.2%6.9%

6.7%

6.6%

5.9%4.2%

17.5%

Quote di mercato* (2010)

VestasSinovelGE Wind EnergyGoldwindEnerconSuzlon GroupDongfang ElectricGamesaSiemens Wind PowerUnited PowerAltri

Fonte: BTM Consult* capacità installata

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I leader dei principali mercati

Europa

Vestas

Enercon

Gamesa

Nord America

GE Wind Energy

Vestas

Siemens Wind Power

Asia e Pacifico

Sinovel

Goldwind

Dongfang Electric

Resto del Mondo

Gamesa

Suzlon Group

Vestas

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Il mercato asiatico

• Cina ed India sono i mercati trainanti e più maturi• Nel resto del continente c'è una decina di Paesi in cui lo

sviluppo è dinamico ma ancora nelle fasi iniziali (Giappone, Taiwan, Korea del Sud, Filippine, etc.)

• Secondo le previsioni del Global Wind Energy Council il mercato asiatico resterà quello con la crescita più rapida nei prossimi anni

• La Cina dovrebbe aggiungere 20 GW fino al 2015, l'India 2-3 GW l'anno

• Nel 2012 l'Asia potrebbe superare l'Europa in termini di capacità installata