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L'ENERGIA EOLICA
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 MessaggioInviato: Mar Ott 20, 15:46:00  L'ENERGIA EOLICA
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  nuvolotta

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L'ENERGIA EOLICA

Con il Protocollo di Kyoto l'Italia si è impegnata a diminuire entro il 2010 le emissioni di gas serra del 6,5% rispetto al 1990. Per raggiungere questo obiettivo sarà necessario puntare al raddoppio della produzione energetica da fonti rinnovabili. Con il termine "rinnovabili" si intendono le fonti di energia che, a differenza dei combustibili fossili e nucleari, sono teoricamente inesauribili. Ci si riferisce, in particolare, all'energia legata alla radiazione solare e a tutte quelle che ne derivano, tra cui l'energia eolica.

L'eolico è il settore a crescita più rapida nel mercato dell'energia, con un incremento annuo superiore al 40%. L'energia eolica ha raggiunto in Germania (Paese leader mondiale) un volume d'affari annuo di circa 2 miliardi di euro (4.000 miliardi di lire). La Spagna è al secondo posto, con circa 1 miliardo di euro e 2.500 MW installati. L'Italia è al sesto posto, con circa 400 MW installati e 58 centrali (dati relativi all'anno 2000). Alla fine del 2002 si prevede il funzionamento, in tutto il mondo, di impianti eolici per oltre 20.000 MW di potenza installata (dati Ises Italia,
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).
Che cos'è l'energia eolica?
Come funzionano i generatori eolici?
Che cosa sono le wind-farm?
Che cosa sono gli impianti off-shore?
Le emissioni risparmiate con l'eolico
Dove installare un impianto eolico?
L'impatto ambientale delle centrali eoliche
I costi
L'energia eolica in Italia
Che cosa dice la legge
L'energia eolica in Europa
Un po' di storia
Link utili
La centrale di San Benedetto Val di Sambro


Che cos'è l'energia eolica?

L'energia eolica, l'energia ricavata dal vento, non è altro che una forma di energia solare. I venti, infatti, derivano dal riscaldamento non uniforme della superficie terrestre: le masse d'aria, in questo modo, hanno temperature e pressioni differenti e si muovono continuamente in cerca di un equilibrio irraggiungibile. Tanto più alta è la differenza di pressione, tanto più veloce sarà lo spostamento d'aria e tanto più forte sarà il vento. Proprio questa forza può essere utilizzata direttamente per far girare delle eliche che, collegate alle dinamo, riescono a produrre energia elettrica.

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Come funzionano i generatori eolici?

I generatori eolici, o aerogeneratori, convertono direttamente l'energia cinetica del vento in energia meccanica, che può poi essere utilizzata per la generazione di energia elettrica. Il principio di funzionamento di un aerogeneratore è semplice: la spinta del vento è raccolta dalle pale che grazie al loro profilo aerodinamico la trasformano in movimento rotatorio. Questa rotazione aziona un generatore di corrente, situato alla sommità della torre, che produce energia elettrica a basso voltaggio (690 V). Un trasformatore alla base del palo innalza poi la tensione ai valori consueti di distribuzione (20.000 V). Una serie di strumenti di misura, infine, controllano il funzionamento dell'aerogeneratore: avviano e fermano la produzione, mantengono il posizionamento corretto rispetto al vento, pongono tutto il sistema in posizione di sicurezza in caso di vento eccessivo.

Esistono diversi tipi di aerogeneratori. Possono avere una, due o tre pale di varie lunghezze: quelli con pale da 50 centimetri vengono utilizzati come caricabatterie, quelli con pale lunghe circa 30 metri sono in grado di erogare una potenza di 1.500 KW, riuscendo a soddisfare il fabbisogno elettrico giornaliero di circa 1.000 famiglie. Il tipo più diffuso è l'aerogeneratore di taglia media, alto oltre 50 metri, con due o tre pale lunghe circa 20 metri. Questo tipo di aerogeneratore è in grado di erogare una potenza di 500-600 KW e copre il fabbisogno elettrico quotidiano di circa 500 famiglie.

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Che cosa sono le wind-farm?

Più aerogeneratori collegati insieme formano le wind-farm, "fattorie del vento", delle vere e proprie centrali elettriche. Gli aerogeneratori sono disposti secondo geometrie precise, per non creare ostacoli tra le macchine e per permettere la migliore esposizione verso le direzioni dei venti. In genere, aerogeneratori medi, con le pale lunghe circa 20 metri, vengono installati a una distanza di 200 metri uno dall'altro.

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Che cosa sono gli impianti off-shore?

Gli impianti off-shore sono fattorie del vento costruite in mare. Sono un'utile soluzione per tutti i paesi densamente popolati e con scarsa disponibilità di terreno. Secondo alcune stime, gli impianti eolici nei mari europei potrebbero fornire oltre il 20% del fabbisogno elettrico dei paesi costieri.

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Le emissioni risparmiate con l'eolico

Secondo i dati diffusi da Legambiente (www.legambiente.it), una fattoria del vento capace di generare energia che soddisfi le necessità di circa 7.000 famiglie, risparmia all'atmosfera 22.000 tonnellate di anidride carbonica, 125 di anidride solforosa e 43 di ossido di azoto (quelle che emette invece una fonte energetica tradizionale). Ogni anno, grazie alla produzione di circa 4 milioni di megawattora viene risparmiata l'immissione in atmosfera di circa 17 milioni di tonnellate di anidride carbonica, 45.600 di ossidi di azoto e 33.600 di anidride solforosa.

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Dove installare un impianto eolico?

Per produrre energia elettrica in quantità sufficiente è necessario che il luogo dove si installa l'aerogeneratore sia molto ventoso. Per calcolare l'energia eolica potenzialmente sfruttabile in una determinata zona bisogna tenere conto di alcuni fattori: la conformazione del terreno e l'andamento nel tempo della direzione e della velocità del vento. In genere, la posizione ideale per un aerogeneratore è in un terreno piano e vasto, con una pendenza compresa tra i 6 e i 16 gradi. Il vento deve poi superare la velocità di almeno 5,5 metri al secondo e deve soffiare in modo costante per gran parte dell'anno. I migliori siti eolici off-shore, invece, sono quelli con venti che superano la velocità di 7-8 metri al secondo, che hanno bassi fondali (da 5 a 40 metri) e che sono situati a oltre 3 chilometri dalla costa.

Una delle barriere alla realizzazione di centrali eoliche, però, è il complesso iter autorizzativo, che tiene in considerazione la tutela del paesaggio, dell'ambiente e della salute, e la disciplina di uso del suolo. E' necessario, infatti, il rilascio di diversi nullaosta da parte di enti, amministrazioni centrali dello Stato e degli Enti locali: concessione dei suoli di uso, concessione edilizia, nullaosta paesaggistico, nullaosta idrogeologico, nullaosta sismico, nullaosta militare per la sicurezza al volo.

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L'impatto ambientale delle centrali eoliche
I pro...

* L'energia eolica è una fonte rinnovabile (non richiede alcun tipo di combustibile) ed è pulita (non provoca emissioni dannose per l'uomo e per l'ambiente). Gli aerogeneratori non hanno alcun tipo di impatto radioattivo o chimico: i componenti usati per la loro costruzione sono materie plastiche e metalliche.
* Le macchine eoliche e le opere di supporto occupano solamente il 2-3% del territorio per la costruzione di un impianto. La parte del terreno non occupata dalle macchine può essere impiegata per altri scopi, come l'agricoltura e la pastorizia.
* La centrale eolica non produce inquinamento acustico. Il rumore emesso da una centrale eolica non è percettibile dalle abitazioni: una distanza di poche centinaia di metri è sufficiente a ridurre il disturbo sonoro. In genere, la tecnologia attuale permette di ottenere, vicino a un aerogeneratore, livelli di rumore molto contenuti.
* Per quanto riguarda gli effetti su flora e fauna le uniche interferenze degli impianti eolici riguardano l'impatto dei volatili con il rotore delle macchine. In particolare, le specie più influenzate sono quelle dei rapaci.

...i contro

* Gli aerogeneratori sono visibili in ogni contesto in cui vengono inseriti, in modo più o meno evidente e in relazione alla topografia del territorio.
* Effetti elettromagnetici: la macchina eolica può influenzare le caratteristiche delle telecomunicazioni, la qualità del collegamento in termini di segnale-disturbo e la forma del segnale ricevuto con possibile alterazione dell'informazione.
* Non tutte le zone del pianeta sono adatte all'installazione di impianti eolici: o per l'irregolarità dei venti, oppure per la loro debolezza. Perché gli impianti siano sfruttati, il vento deve soffiare a una velocità non inferiore a 4 m/s e per almeno un centinaio di giorni all'anno.
* A causa degli elevati costi di trasporto non sono adatti, per l'installazione di una centrale, zone lontane dai luoghi d'utilizzo.

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I costi

Per realizzare una centrale eolica sono necessari (secondo i dati diffusi dall'Ises Italia,
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) in media 2 milioni di lire ogni KW di potenza installata. Tuttavia i costi si riducono al crescere della taglia unitaria delle macchine (in Germania, per esempio, si è passati dai 2,4 MLit per macchine intorno ai 150 KW, a 1,8 MLit per macchine da circa 300 KW, fino a 1,7 MLit per macchine di 600 KW). Il costo annuo di esercizio e manutenzione, invece, è in genere, pari al 3% dell'investimento. Un altro elemento da tenere in considerazione per valutare il costo unitario dell'energia eolica sono le condizioni di accesso al capitale: negli ultimi 10 anni il tasso di interesse praticato sui progetti ha subito un progressivo calo in tutti i paesi europei.

Per quanto riguarda i costi dell'energia, l'Unione Europea ha fissato come obiettivo da raggiungere attraverso i propri programmi, un costo da fonte eolica di circa 77 lire/KWh: costo già ottenibile con le migliori macchine in zone con una buona ventosità.

Secondo i dati di Legambiente, invece, in buone condizioni di vento un aerogeneratore produce 1 KWh di energia elettrica a meno di 60 lire, che è il costo medio di produzione delle centrali a gas. Lo scenario proposto da Legambiente prevede che il contributo dell'eolico alla produzione elettrica nazionale passi dall'attuale 0,1% ad oltre il 20%. Per questo serviranno 15.000 nuovi aerogeneratori. Quanto ai costi di installazione, Legambiente calcola circa 1,5 miliardi di lire per MW installato (il doppio rispetto a una centrale termica), ma sottolinea come il costo del carburante bruciato in un anno da una centrale termica sia all'incirca pari alle spese di costruzione della centrale stessa. Un aerogeneratore invece, una volta costruito, produce elettricità per 20 anni senza altre spese oltre a quelle di manutenzione.

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L'energia eolica in Italia

La quantità di energia prodotta da fonte eolica è, al giugno 2001, di circa 560MW (427 MW nel 2000), mentre il potenziale sfruttabile stimato è di circa 3.000 MW sulla terraferma e altrettanti in off-shore.

L'Italia, in particolare nelle zone mediterranee meridionali e nelle isole, ha venti di buona intensità. I risultati di un'indagine curata dall'Enea (www.enra.it) hanno evidenziato che le zone migliori per lo sfruttamento dell'eolico si trovano lungo il crinale appenninico, al di sopra dei 600 metri di altitudine e nelle zone costiere. Le regioni più interessanti sono quelle del Sud, in particolare Campania, Puglia, Molise, Sicilia e Sardegna. Il territorio compreso tra le province di Trapani, Foggia, Benevento, Avellino e Potenza è il principale polo eolico nazionale.

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Che cosa dice la legge

Il decreto 79/99 ha stabilito i criteri per la riforma del settore elettrico nazionale. L'articolo 11, in particolare, evidenzia l'obbligo di ricavare da fonti rinnovabili una quota dell'energia prodotta, il cosiddetto "portafoglio verde" fissato a partire dal 2002 in misura pari al 2% del totale della generazione e dell'importazione di energia. La legge 10/91, con il suo decreto attuativo (Dpr 412/93), prevede poi che in tutti gli edifici pubblici - dai Comuni alle scuole, dai ministeri alle stazioni - e anche in quelli privati adibiti a uso pubblico - alberghi, ristoranti, banche palestre - si utilizzino fonti rinnovabili di energia.

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L'energia eolica in Europa

In Europa l'energia eolica ha avuto, dall'inizio degli anni '90, una crescita molto veloce. L'obiettivo di 8.000 MW, che la European Wind Energy Association (EWEA) aveva prefigurato nel 1997 per l'anno 2000, è già stato superato per più di 1.000 MW. In particolare la Germania, grazie anche alla legge sulla fornitura dell'energia elettrica e ad alcuni programmi di sviluppo, è diventata, dal 1997, il primo paese al mondo per capacità di generazione eolica installata. Con più di 8.000 generatori eolici e circa 4.400 MW, la Germania dispone della metà della capacità di generazione eolica installata in Europa a fine '99.

Germania, Spagna e Danimarca rappresentano oltre l'80% della capacità complessiva. Attualmente tutti e tre i paesi prevedono tassi di remunerazione minima stabiliti per legge. Nonostante ciò, la Commissione Europea ha messo in discussione questo strumento in un documento dell'aprile 1999 e sembra preferire l'introduzione di quote negoziabili.

La Commissione Europea, infine, ha lanciato di recente un piano per stimolare lo sviluppo di centrali elettriche eoliche da installare in alto mare. Si tratta di un grande progetto che coinvolge 13 Stati europei ed è guidato dall'Università olandese di Daft. Lo scopo è quello di riuscire ad abbattere i costi di produzione dell'energia eolica fino a renderli paragonabili a quelli delle centrali a combustibile. Secondo i piani, entro il 2005, in Europa l'energia eolica dovrebbe provvedere all'8% del fabbisogno totale, contro il 4% attuale.

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Un po' di storia

Le macchine eoliche derivano dai tradizionali mulini a vento e ad acqua che fornivano energia già 2.000 anni fa. L'uomo ha impiegato la forza del vento per navigare e per muovere le pale dei mulini utilizzati per macinare i cereali, per spremere olive o per pompare l'acqua. Solo da pochi decenni l'energia eolica viene impiegata per produrre elettricità: i moderni mulini a vento sono chiamati aerogeneratori.

In Italia le attività sull'eolico sono iniziate nei primi anni '80 e furono svolte principalmente dell'Enea, dall'Enel e da alcuni operatori privati, con l'obiettivo di sviluppare tecnologie e di individuare il potenziale eolico sfruttabile. Le prime macchine eoliche sono state installate nel 1990, ma solo dal 1996 si è avuto un significativo numero di impianti collegati alla rete di distribuzione elettrica. Il primo prototipo di aerogeneratore fu installato nel 1989 ad Alta Nurra in Sardegna, dove è stata condotta una campagna sperimentale. Oggi, a distanza di oltre 10 anni, esistono diverse centrali eoliche: a dicembre 1999, in Italia risultavano installate circa 583 macchine, distribuite in 40 impianti, per una potenza complessiva di 282 MW, mentre nel 2000 gl impianti sono arrivati a 58 per una potenza di circa 400 MW. Alcuni di questi sono stati costruiti a scopo dimostrativo dall'Enel, ma la maggioranza producono energia elettrica e sono gestiti da operatori privati che vendono poi l'energia alla rete di distribuzione nazionale.

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Database on Wind Characteristics - IEA R&D Wind

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La centrale di San Benedetto Val di Sambro

A San Benedetto Val di Sambro, piccolo Comune in provincia di Bologna, nel 1999 è stata installata la prima centrale eolica del Nord Italia: in totale 10 turbine eoliche. Il sindaco, Luciano Poli, spiega le difficoltà, i costi e i benefici dell'impianto, realizzato grazie al supporto della Provincia di Bologna e della Regione Emilia Romagna.

La realizzazione: "La centrale è attiva dal 1999 e produce 5MW all'anno. Questo significa, tradotto in termini pratici, che l'energia copre il fabbisogno di circa 2000 famiglie, ovvero di un Comune un poco più grande di San Benedetto. Il costo complessivo della centrale è stato di 8 miliardi di lire, con un ammortamento in 7-8 anni".

Le difficoltà: "Dal progetto alla realizzazione della centrale ci sono voluti 5 anni: questo dimostra quanto sia complesso in Italia produrre energia pulita. Il grosso problema è la burocrazia necessaria per avere permessi, concessioni, contributi, autorizzazioni, in particolare legati all'impatto ambientale delle centrali. In più nel Nord Italia, essendo quella di San Benedetto l'unica centrale, le difficoltà sono ancora maggiori. Tutti gli altri impianti italiani sono infatti in Sardegna e nel Mezzogiorno. Costruire un impianto eolico nelle nostre zone è una vera e proprio impresa, quasi come mettere in piedi un impianto ad alta tensione. La Regione Emilia Romagna, per esempio, sta disponendo solo adesso un piano per l'energia eolica - in forte ritardo rispetto alle ultime normative sull'energia pulita -, anche se l'eolico è l'energia rinnovabile che oggi dà maggiori garanzie in termini di redditività e di produzione".

Le normative italiane: "Le normative italiane che regolamentano l'energia eolica sono contraddittorie. Da una parte incentivano nuovi impianti, ma dall'altra sono molto rigide, restrittive, impongono dei limiti inamovibili. Mi riferisco, in particolare, alla tutela dei paesaggi e alle norme legate all'impatto ambientale delle centrali, tema che ha fatto discutere anche le associazioni ambientaliste. Trovare quindi un sito adatto alla costruzione di una centrale, che rispetti tutti i vincoli delle norme, diventa difficile, nonostante l'Italia sia un paese con moltissime zone adatte allo sfruttamento del vento. Di progetti ce ne sono molti, ma rimane ancora troppo difficile metterli in pratica".
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