Tipologie di impianti e aerogeneratori
Tipologie di aerogeneratori
• Grandi/piccole dimensioni
• Asse di rotazione orizzontale/verticale
• Numero di pale del rotore
Tipologie di impianti
• Stand alone/grid connected
• AG singolo/wind farm
• Onshore/offshore
Nelle wind farm gli AG vengono
disposti in modo tale da minimizzare
l’effetto scia e sfruttare al massimo lo
spazio disponibile
Il mercato cinese
• La Cina è il Paese con la maggiore potenza installata nel
Mondo
• Il governo cinese è impegnato nello sviluppo dell'energia
eolica per vari motivi:
– Aumento del fabbisogno energetico
– Riduzione delle emissioni di gas serra
– Creazione di nuovi posti di lavoro
• Tra il 2006 e il 2009 la Cina ha raddoppiato ogni anno la
propria capacità installata
• Nel 2009 gli investimenti in Cina hanno superato i $20 mld
• L'infrastruttura di rete è insufficiente, con la conseguenza
che spesso è necessario attendere mese per connettere
nuovi impianti
Il mercato cinese
• Alla base dello sviluppo ci sono piani di lungo periodo
che testimoniano un chiaro impegno del governo e
forniscono certezze agli investitori
• Il programma governativo Wind Base stabilisce
obiettivi di sfruttamento della risorsa eolica nelle zone
più ventose fino al 2020
• Dal 2009 sono stati introdotti strumenti di supporto
che:
– Obbligano gli operatori di rete ad acquistare una quota
minima di energia da FER e ad acquistare comunque tutta
l'energia da FER prodotta
– Offrono a chi produce energia eolica un incentivo in conto
esercizio (feed-in tariff)
Il mercato cinese
• Il settore offshore è in fermento
• La zona che presenta le condizioni più favorevoli è
quella del Mar Cinese Orientale
• Un progetto pilota (Shanghai Donghai Bridge
Offshore wind farm) è partito nel 2010
• Gare per l'assegnazione di concessioni per
l'installazione di parchi eolici offshore hanno
avuto luogo tra il maggio e il novembre del 2010
• Sono previsti 4 progetti per un totale di 1 GW da
realizzarsi entro 3 anni lungo la costa della
provincia di Jiangsu
Il mercato indiano
• Il 2010 è stato un anno record: +2139 MW
• 17 aziende produttrici con capacità produttiva cumulata
pari a 7500 MW/anno che diventeranno 17000 nel 2013
• Nonostante la crisi il mercato indiano è cresciuto del 68%
• Il contesto normativo è molto favorevole:
– Ammortamento accelerato dei costi di progetto
– Possibilità di esenzione dal pagamento di imposte sui guadagni
dei primi 10 anni
– Tariffa agevolata per la vendita di energia da FER
• La rete rappresenta un limite allo sviluppo del potenziale
eolico
Il mercato latinoamericano
• Nel 2010 la potenza installata è aumentata del 50%
• 2000 MW di potenza installata, principalmente in
Brasile e Messico
• Il quadro normativo non particolarmente incoraggiante
ha limitato lo sviluppo
• Brasile
– 930 MW a fine 2010, 4000 MW previsti a fine 2013
– Lo sfruttamento dell'energia eolica permette di sopperire
alle mancanze dell'energia idroelettrica che di recente ha
creato problemi a causa della variabilità climatica
Il mercato nordamericano
• L’incertezza legislativa a livello federale ha in
parte limitato lo sviluppo negli ultimi anni e
probabilmente lo limiterà anche nei prossimi due
• Stati Uniti
– La crescita beneficerà della raggiunta competitività
degli impianti per lo sfruttamento dell’energia eolica
rispetto a quelli a gas
– Nel 2011 si prevede una crescita di 8 GW, nel 2014
+11 GW, nel 2015 +12 GW
– Nel 2030 il 20% dell'energia potrebbe essere di origine
eolica
Il mercato europeo
Negli anni a venire aumenterà la quota delle nuove installazioni offshore
rispetto a quelle onshore, fino a raggiungere il 21% nel 2015 (3,1 GW)
Graduatoria dei Paesi europei per
capacità totale installata
Graduatoria dei Paesi europei per
capacità installata pro capite
1
• Germania
1
• Danimarca
2
• Spagna
2
• Spagna
3
• Italia
3
• Portogallo
4
• Francia
4
• Germania
5
• Regno Unito
5
• Irlanda
Il mercato europeo
•
•
•
•
•
•
•
La crescita registrata è dovuta
principalmente allo sviluppo dei Paesi
dell'Est e dell'eolico offshore
Nel 2010 la nuova potenza installata
è diminuita del 10% rispetto al 2009
La nuova potenza onshore è
diminuita del 13%, quella offshore è
aumentata del 51%
Nuove installazioni per 9918 MW (di
cui 883 MW in impianti offshore)
L'UE consolida il suo primato
nell'eolico offshore
L'eolico offshore ha una quota del
12,2% sul totale dell'eolico installato
nell'UE
Il Regno Unito è il Paese europeo che
punta maggiormente sulla tecnologia
offshore
Evoluzione dell’eolico europeo
Eolico
onshore
Eolico
offshore
1997 (GWh)
7,26
0,07
2006 (GWh)
79,48
1,84
Variazione
+995%
+2529%
Potenza offshore installata (MW)
Paese
2009
2010
Regno Unito
688
1341
Danimarca
661
872
Paesi Bassi
247
247
Belgio
30
195
Il mercato italiano
• L’Italia ha superato bene il 2009 nonostante la crisi che ha colpito il
settore
• La capacità installata totale raggiunge i 5,8 GW
• Nel 2010 la nuova potenza installata è scesa sotto la soglia di 1 GW
• Le regioni che hanno aggiunto più potenza nel 2010:
– Sicilia: 334 MW
– Calabria: 189 MW
– Molise: 130 MW
• Il settore impiega 28000 persone di cui 10000 direttamente
• L'incertezza del quadro normativo ha avuto effetti negativi
• La riduzione del 40% del valore dei certificati verdi ha reso meno
appetibile investire nel settore
I costi dell’energia eolica
I costi dell’energia eolica
• Struttura dei costi peculiare:
– I costi fissi per la realizzazione dell'impianto
rappresentano circa l'80% dei costi totali
– Non si sostengono costi per l'approvvigionamento
di combustibile
– Non c'è variabilità dei costi per
l'approvvigionamento di combustibile
– Non ci sono costi legati alla produzione di CO2
I costi dell’energia eolica
Componenti di costo fissi di un AG da 2 MW
Componente di costo
Investimento (k€/MW)
Quota del costo totale (%)
Turbina
928
75,6
Connessione alla rete
109
8,9
Fondamenta
80
6,5
Locazione del terreno
48
3,9
Installazione elettrica
18
1,5
Consulenze
15
1,2
Oneri finanziari
15
1,2
Strade
11
0,9
Sistemi di controllo
4
0,3
1227
100
Totale
I costi dell’energia eolica
Costi di gestione e manutenzione di impianti onshore:
12-15 €/MWh di energia prodotta nel corso della vita
dell’impianto
Costi variabili complessivi
Ventosità ridotta
Ventosità media
Ventosità elevata
70-100
60-80
50-65
€/MWh
€/MWh
€/MWh
I costi dell’energia eolica
È necessario tenere conto di costi addizionali specifici:
• Costi di bilanciamento:
– Legati all'intrinseca variabilità dell'energia prodotta che comporta la
necessità di aggiustamenti (smart grid)
– Direttamente proporzionali al grado di penetrazione (ca. 2-4 €/MWh)
– Inversamente proporzionali alla dimensione dell'area di bilanciamento
• Costi di miglioramento della rete:
– Aumentare la capacità di trasmissione per assorbire una maggiore
produzione
– Aumentare il grado di interconnessione per bilanciare i diversi livelli di
produzione di diversi siti
– Apportano vantaggi anche alle altre fonti quindi non possono essere
imputati interamente all'energia eolica
I costi dell’energia eolica
Confronto con le fonti tradizionali
120
113
101
100
82
€/MWh
80
79
75
68
2015
60
2030
40
20
0
Carbone
Gas
Eolico
I costi delle FER e delle fonti
convenzionali a confronto
Fonte
2005 (€/MWh)
2030* (€/MWh)
Petrolio
70-80
80-95
Carbone
30-50
45-70
Gas naturale
37-70
40-85
Energia nucleare
40-45
40-45
Energia idroelettrica
25-95
25-90
Energia da biomasse
25-85
25-75
Energia eolica onshore
35-175
28-170
Energia eolica offshore
50-170
40-150
Energia solare fotovoltaica
140-430
55-260
*con costo della CO2 pari a 20-30 €/t
I costi degli impianti per la produzione
elettrica da FER
Costi d’investimento
(€/kW)
Costi operativi e di
gestione (€/kW/anno)
Biomasse*
220-4500
50-185
Energia geotermica
2000-3500
100-170
Energia idroelettrica
800-6050
35-40
Energia solare fotovoltaica
5080-5930
38-47
Energia mareomotrice e
del moto ondoso
2135-3025
44-53
Energia eolica onshore
1115-1295
33-36
Energia eolica offshore
1590-2070
55-68
Fonte
*Biomassa solida, da rifiuti e biogas
I costi dell’energia eolica
• L’energia eolica offshore ha ancora costi superiori del
50% rispetto a quella onshore
• Ore annue di produzione a pieno carico: 4000 ca.
contro le 2000-2500 di un sito onshore
• I costi diminuiranno con l'espansione del mercato e la
maturazione delle tecnologie e dei processi produttivi
• L'Europa ha obiettivi ambiziosi per la diffusione
dell'eolico offshore: investimenti previsti fino al 2030
pari a €12 miliardi
• Si stima che l'energia che si potrebbe produrre
mediante eolico offshore potrebbe soddisfare il
fabbisogno energetico europeo 7 volte
Le modalità di finanziamento
Finanziamento dei progetti
Principali modalità di finanziamento
Project financing
Fondi d'investimento
High net worth individuals (HNWIs)
Finanziamento dei progetti
• Il project financing è la
modalità di finanziamento più
utilizzata
• Il progetto è finanziato con
capitale di debito in misura
variabile (80-100%)
• Solitamente a fornire il
capitale sono istituti di credito
• Il numero di istituti di credito
europei che hanno stabilito
criteri specifici per la
valutazione degli investimenti
in energia eolica è in aumento
• I flussi di cassa legati al
progetto sono quasi certi
• Il mercato dei fondi
d’investimento green è in
forte espansione
• Gli intermediari finanziari
emettono obbligazioni legate
al progetto finanziato
• Per via del basso livello di
rischiosità dell'investimento
anche gli HNWI sono sempre
più interessati ad investire in
questo campo
Conclusioni
Vantaggi e svantaggi dell’energia eolica
Vantaggi
–
–
–
–
–
–
–
–
–
Riduzione delle emissioni di gas serra
Eliminazione dei costi per
l'approvvigionamento di carburanti
Indipendenza energetica
Passaggio ad un modello di sviluppo
sostenibile
Tecnologia sicura
Creazione di occupazione
Creazione di nuova ricchezza
Contrasta la creazione di oligopoli e
monopoli
Espansione di attività di R&S
Svantaggi
–
–
–
–
–
–
–
Impatto visivo
Occupazione di suolo
Possibili danni all'avifauna
Costi iniziali elevati
Costo sociale per la concessione di
incentivi
Rumorosità
Intermittenza della fonte
(bilanciamento dei picchi di
produzione, accumulo)
Sfide tecnologiche future
–
–
–
–
–
Produzione di turbine di potenza sempre
maggiore
Studio di impianti ottimizzati per l'uso in siti
offshore (resistenza alle onde e alla corrosione)
AG adatti all'uso in ambienti con minore qualità
della risorsa (città, aree forestate)
Smart grids, uso di superconduttori e soluzioni
d'accumulo
Eolico d'alta quota
Soluzioni
tecnologiche
Riduzione dei costi
Competitività con le
fonti tradizionali