INCONTRO TRA SINDACI ARGENTINI
E IL SETTORE PUBBLICO E PRIVATO ITALIANO COINVOLTO
IN PROGETTI PER LO SFRUTTAMENTO DELLE FONTI
ENERGETICHE RINNOVABILI
I benefici dello sviluppo eolico in Italia e nel mondo
Roma 20 ottobre 2010
dott. Luciano Pirazzi
Segretario Scientifico dell’ANEV
[email protected]
Attività associative
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
Divulgazione di una corretta informazione sull’eolico
Attività di collaborazione con le Istituzioni in sede consultiva
Adesione a comitati tecnici per la diffusione delle Rinnovabili
Analisi della normativa di sostegno alle Fonti Rinnovabili
Studio sulle tematiche energetiche relative alle Fonti Rinnovabili
Attività di comunicazione per la diffusione delle Fonti Rinnovabili
Organizzazione e partecipazione a Convegni e Manifestazioni
Attività di coordinamento con le Associazioni Ambientaliste
Protocollo ANEV - LEGAMBIENTE – GREENPEACE
Protocollo ANEV-UIL
Adesione EWEA – GWEC – WWEA –ISES – KYOTO CLUB – CEI - AIEE
Protocollo ANEV – UIL
Studio ANEV sul potenziale eolico
16.200 MW entro il 2020
Studio ANEV-UIL sul potenziale occupazionale
66.010 occupati entro il 2020
↓
Attività Formative ANEV-UIL
Formazione
Obiettivi
Costruire le competenze necessarie per la creazione, la gestione e
lo sviluppo di un parco eolico.
Contenuti
tecnologia dell’eolico
gestione e manutenzione degli aereogeneratori
accesso a finanziamenti per lo sviluppo dell’energia eolica
mercato dei Certificati Verdi
modalità di negoziazione con le parti
aggiornamento sulle nuove leggi e sui processi di sviluppo
studio e approfondimento tecnico presso parchi eolici
La risorsa eolica: energia del vento
E’ noto che una massa d'aria di densità  che si muove con
velocità istantanea V attraverso un'area A, posta
ortogonalmente alla direzione della velocità, rende
disponibile una potenza pari a:
P = 1/2 Cp  A V3
Se  è data in kg/m3, V in m/s, A in m2, allora P risulta
espresso in watt. La densità corrispondente ai valori standard
di pressione e temperatura vale  = 1.22 kg /m3
Cp, il coefficiente di potenza, dipende dalle caratteristiche e
dalle condizioni operative della macchina
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
potenza
•Maggiore producibilità
•Riduzione rumore
Velocità variabile
Tipical Cp Curve - Variable RPM WTG
Vestas V52
0.6
Zona a Cp = Cp max
0.5
Cp
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0
5
10
15
20
Wind Speed [m/s]
25
30
Sezione di un aerogeneratore
V52 - 850 kW
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
11
12
1 Anemometro ad ultrasuoni
2 Argano di servizio
3 Sistema di raffreddamento generatore elettrico
4 Generatore con sistema OptiSpeed
5 Attuatore di passo
6 Sistema di raffreddamento moltiplicatore
7 Moltiplicatore di giri
8 Albero lento
9 Sistema di variazione del passo 10
10 Mozzo
11 Cuscinetto pala
12 Pala
V80 - 2.0 MW
1. Hub controller
2. Pitch cylinder
3. Main shaft
4. Oil cooler
5. Gearbox
6. VMP-Top control
with converter
7. Parking break
8. Service crane
9. Transformer
10. Blade hub
11. Blade bearing
12. Blade
13. Rotor lock system
14. Hydraulic unit
15. Hydraulic shrink disc
16. Yaw ring
17. Machine foundation
18. Yaw gears
19. Optispeed™-generator
20. Generator cooler
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 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)
• 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
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.
Andamento globale dell’eolico nel 2008-9
• Sviluppo lusinghiero con altri 64.000 MW in esercizio
alla fine del 2009
• Potenza eolica complessiva nel mondo alla fine 2009:
157.800 MW
• Cina, USA, India, Spagna, Germania e Italia hanno avuto
l’incremento maggiore
• In Italia nel 2009 la potenza è aumentata di 1.114 MW
portando il totale alla fine dell’anno a 4.850 MW
EOLICO 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
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
Jet airplane
140
130
Pneumatic drill
120
Industrial noise
110
Stereo music
100
Inside car
90
80
Typing pool
70
Office
60
50
40
Home
Wind turbine
30
Whispering
20
10
0
Falling leaves
EOLICO e AMBIENTE
Valori noti e
normalizzati
all’energia
eolica del
MIPS delle
varie fonti
MIPS
MIPS normalizzato
all’energia eolica
energia eolica
0,049
/
carbone
0,97
19,8
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.
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 settore
• Contenimento emissioni di gas climalteranti
• Sviluppo industriale
• Creazione posti di lavoro, oltre 400.000 a livello mondiale, di cui 25.000 solo
in Italia. Nell’industria (costruzione, installazione - comprensiva delle opere
civili - e gestione con manutenzione), e servizi (progettazione, sviluppo
iniziativa, consulenze, etc.)
Fonte: GWEC
Potenza installata annua
Potenza totale in cam po
180000
157899
Potenza eolica mondiale (MW)
160000
140000
120550
120000
93823
100000
74133
80000
59091
60000
47620
39431
40000
23900
20000
37466
31100
15307
13600 17400
11531
10200
7600
6500 7270 8133 8207
1530 2520 3440 3760
27056
19690
0
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
Anno
Fonte: rapporto 2009 dell’EWEA
Obiettivi previsti e impegni definiti
Previsioni di crescita del settore illustrate nella pubblicazione
“Wind Force 12” edita congiuntamente dal GWEC (Global
Wind Energy Council) e Greenpeace
L’obiettivo da raggiungere è quello di soddisfare il 12% di richiesta
di elettricità a livello mondiale entro il 2020
In ambito europeo l’obiettivo condiviso dai paesi membri è il 20%
del fabbisogno energetico dell’Unione da fonte rinnovabile. Ciò
significa circa il 35% di penetrazione nel sistema elettrico
Obiettivi EWEA (European Wind Energy Association)
Situazione al 31-12 2009
Mondo: 157.899 MW Europa: 76.152 MW
Italia: 4.844
USA 35.159
40.000
35.000
30.000
Germania
25.777
Cina 25.104
25.000
20.000
Spagna 19.149
15.000
10.000
5.000
0
India 10.926
Italia 4.844
GermaniaSpagna
India
Francia Portogallo
Danimarca
USA
Italia Regno Unito
Cina
Francia
4.492
EWEA
Wind in power
2009 European statistics
EWEA
Wind in power
2009 European statistics
EWEA
Wind in power
2009 European statistics
Wind in power
2009 European statistics
Piattaforma della tecnologia eolica europea (TPWind)
• Forum di riferimento per le politiche, ricerche tecnologiche e percorsi di
sviluppo del settore eolico
• Ulteriore opportunità di collaborazione tra i Paesi Membri dell’UE, inclusi
quelli meno sviluppati nello sfruttamento dell’eolico
• Il TPWind contempla la presenza di membri dell’industria, governo,
società civile, istituti di ricerca e sviluppo, organizzazioni finanziarie e del
settore energetico a livello di singoli stati ed europeo
• TPWind ha il compito di facilitare lo sviluppo di una politica nazionale ed
europea efficace e complementare con il fine ultimo di pervenire a una
riduzione dei costi tale da raggiungere la competitività con la fonte più
economica
TPWind Gruppi di lavoro
•
•
•
•
•
•
•
Condizioni anemologiche
Sistemi eolici
Integrazione alla rete elettrica
Offshore
Mercato eolico e aspetti economici
Aspetti politici e ambientali
Gruppo di lavoro indipendente dagli altri sugli aspetti finanziari:
valutazione e acquisizione dei fondi necessari per le attività di ricerca,
sviluppo e dimostrazione
Temi principali della Piattaforma e obiettivo generale
Struttura della Piattaforma
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 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 elettrica
L’obiettivo del settore industriale è il raggiungimento della quota
del 20% sul consumo elettrico europeo nel 2020
European Industrial Initiative (EII)
Energia eolica
Obiettivi tecnologici
• Nuovi aerogeneratori e componenti
• Tecnologia offshore
• Integrazione alla rete elettrica
• Accertamento risorse eoliche e pianificazione territoriale
European Industrial Initiative (EII)
Energia eolica
Costi indicativi (2010-2020)
Obiettivi tecnologici
Costi (Meuro)
1. Nuovi aerogeneratori e componenti
2.500
2. Tecnologie relative alle strutture
offshore
1.200
3. Integrazione alla rete
2.100
4. Accertamento risorse e
pianificazione territoriale
Totale
200
6.000
European Energy Research Alliance (EERA)
Azioni relative all’energia eolica
Il Joint programming sull’eolico sarà suddiviso in quattro aree
principali:
• 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 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
Sintesi andamento delle rinnovabili nel 2009 in Italia
In crescita la produzione di energia elettrica da fonti
idroelettrica +9,6% ed eolica +20,4% nel 2009 rispetto al
2008.
Boom dell'eolico e del fotovoltaico
Nel 2009 la produzione di energia elettrica e' stata:*
- Eolico - 6,08 TWh
- Idroelettrico - 51,7 TWH
- Geotermica - 5,34 TWh
-*dati provvisori forniti da Terna
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
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
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
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 25.000 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
Market share of wind turbine manufacturers at the end of July 2010
Contribution by electricity producers from
wind at the end of July 2010
Potenza eolica regionale (MW)
2,5
1,35
12,5
Potenza totale
5.311 MW
(fine giugno 2010)
16,3 (12,8)
20,2 (6,5) 45 (3)
Potenza eolica aggiunta
nel 2010
(tra parentesi)
1.5
9
209 (4)
262 (24)
661(65)
821(12)
1275 (116)
237 (10)
423 (26)
1312 (197
Elettricità da fonte eolica
nel sistema elettrico nazionale (% di energia elettrica fornita
)
25
20
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
15
10
5
0
Italia
Germania
Spagna
Danimarca
Industria nazionale
• Presenza dei principali costruttori mondiali di
aerogeneratori. Vestas Italia è presente con due
stabilimenti produttivi a Taranto
• Attività di sviluppo aerogeneratori di piccola, media e
grande taglia (Leitwind e Moncada, rispettivamente
grande e media taglia)
• Realizzazione componenti aerogeneratori (torri,
motoriduttori, macchine per calandratura torri, etc.) e
servizi (installazioni aerogeneratori offshore, cavi
sottomarini, etc.)
• Attività connesse alla costruzione di centrali eoliche
(fornitura sistemi, dispositivi, componenti e servizi)
• Incremento addetti del settore (occupazione diretta e
indiretta)
Indotto generato da Vestas Nacelles
•
Alfagomma SpA (raccordi idraulici)
•
ABB Motors (motori – generatori)
•
ACT (compositi per nacelles)
•
Brevini (trasmissioni, planetary
V90)
•
Berardi Bullonerie
•
Chevron Italia (olii raffreddamento)
•
Comer (pitch and yaw systems)
•
SKF Bologna (cuscinetti)
•
Stoma Srl (lavorazioni meccaniche)
Offshore 1
Offshore 2
North Hoyle 60 MW
V80 da 2 MW
Da area potenziale ad area idonea:
aspetti ambientali e socio - economici
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
Offshore
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,
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
maggiore
• 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
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
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, Siper, 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
Quota di rinnovabili obbligatoria per l’anno 2010 = 6,05%
Certificato verde
CV. Il suo valore attuale è pari a circa 70 €/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 (70-80
€/MWh) o in alternativa il “costo evitato” nel caso di autoconsumo
in scambio sul posto
Tariffa onnicomprensiva sino a 200 kW (eolico)
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
Grazie per l’attenzione