Previsioni di diffusione tecnologica dei sistemi mini e micro eolici in

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LA TERMOTECNICA
energia eolica
di G. Bizzarri, E. Lambertini, M. Rialti
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Previsioni di diffusione tecnologica
dei sistemi mini e micro eolici in Italia
studio delle loro potenzialità
Introduzione: il mini-eolico in Italia
L’attuale normativa nazionale [1] [2] ha finalmente introdotto le prime norme atte a regolare l’iter autorizzativo per
l’incentivazione di impianti per la produzione di energia
elettrica da fonte eolica di “piccola taglia”, definizione che,
per la normativa nazionale attuale, può accogliere al suo
interno gli impianti compresi tra 1 e 200 kW.
La Legge Finanziaria 2008 [1] delega infatti alle Regioni
la possibilità di stabilire, utilizzando lo strumento dei piani energetici regionali e dei documenti di pianificazione
territoriale, i limiti e le aree nelle quali non è possibile realizzare impianti eolici così come la taglia d’impianto sopra
la quale è richiesta una procedura di valutazione d’impatto
ambientale. Bisogna infatti dividere in tre livelli le procedure per poter arrivare all’installazione dell’impianto:
• Iter autorizzativo: l’attuale normativa nazionale [1] stabilisce anche che qualora non sussistano sovraordinati
vincoli ( es. archeologico, geologico, paesaggistico, etc.)
è possibile installare aerogeneratori di potenza nominale sino a 60 kW tramite una semplice Denuncia d’Inizio Attività (DIA) da presentarsi al Comune nel quale si
intende realizzare l’impianto;
• Valutazione d’impatto ambientale/Screening ambientale: In funzione della taglia d’impianto e/o della prossimità ad aree vincolate Regioni e Province possono stabilire la necessità di eseguire una procedura di valutazione d’impatto ambientale ovvero di screening ambientale
al fine di poter ottenere il titolo abilitativo necessario,
qualsivoglia esso sia: DIA o permesso di costruire;
• Connessione alla rete elettrica: per tutti gli impianti sotto i 6 MW l’interlocutore per la pratica di connessione è
il distributore locale di energia elettrica, il quale a seguito di un sopralluogo deve fornire l’autorizzazione alla connessione in funzione delle specifiche elettriche dell’aerogeneratore e il dettaglio delle spese da sostenere
per la pratica di autorizzazione e per le eventuali opere
da eseguire al fine di adeguare la rete di connessione.
Altro aspetto fondamentale di questa legge, per quanto riguarda il settore eolico, è la possibilità di accedere ad una
tariffa di acquisto dell’energia elettrica onnicomprensiva
pari a 0,30 euro/kWh prodotto in alternativa ai Certificati Verdi per impianti di potenza complessiva inferiore ai
200 kW. Tutti questi aspetti, uniti alla sempre maggior attenzione e interesse verso la generazione diffusa di energia elettrica tramite l’utilizzo di fonti rinnovabili, hanno dato il via alla nascita di un mercato italiano di turbine mini
e micro eoliche, che dovrebbe crescere significantemente
nel 2010, grazie alla comparsa di nuovi produttori nazionali e all’adeguamento delle Amministrazioni Locali alle
normative di questo nuovo settore. Dimostrazione di questo interesse crescente sono molti degli articoli presenti non
solo nella letteratura di settore [5, 8].
Le diverse opzioni sul mercato
In questo articolo verranno prese ad esempio quattro turbine eoliche, tutte di potenza nominale inferiore a 60 kW:
due di tipo micro ad asse verticale e due di classe mini. Pur
essendo prodotti dalle caratteristiche molto interessanti e
varie, queste non risultano essere esaustive dei modelli molto diversi disponibili da mercato. Per questo motivo nel presento lavoro si è fatto riferimento alle loro caratteristiche,
senza indicare il nome dei prodotti, per i quali si rimanda
ai siti dei principali produttori di turbine mini e micro eoliche in bibliografia. Di seguito è riportata una scheda descrittiva degli aerogeneratori selezionati, i prezzi sono riferiti franco fabbrica del fornitore, incluso la torre o il supporto standard per il produttore.
Turbine micro-eoliche
Per turbine micro eoliche si intendono solitamente turbine
di piccola taglia in grado, per potenza e/o dimensione, di
Prof. Giacomo Bizzarri, arch. Enrico Lambertini, Dipartimento di Architettura, Università di Ferrara; ing. Michele Rialti, Tozzi Nord Srl, Trento.
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energia eolica
LA TERMOTECNICA
SCHEDA RIEPILOGATIVA dati tecnici macchine VAWT
VAWT1
tecnologia: turbina ad asse verticale tripala elicoidale
potenza di targa: 1,5 kW
dimensioni rotore: diametro: 1,8m altezza: 2,5 m
altezza torre: 3 m (per installazione su coperture piane)
descrizione: turbina ad asse verticale e pale fisse, il sistema di
avviamento è di tipo attivo ed è progettata per l’integrazione
architettonica sulla copertura degli edifici. È adatta a siti
mediamente ventosi ed è in grado di funzionare bene anche
in sito con elevati valori d’intensità di turbolenza.
prezzo indicativo: 7.000 euro (4.660 euro/kW)
VAWT2
tecnologia: turbina ad asse verticale tripala ad H
potenza di targa: 3 kW
dimensioni rotore: diametro: 3,3 m altezza: 2 m
altezza torre: 6m (per installazione a terra)
descrizione: una turbina a pale verticali fisse, che pone il suo
punto di forza nella semplicità della struttura che permette di
ridurre sensibilmente i costi d’installazione e manutenzione.
FIGURA 1 - Curve di potenza delle turbine VAWT1 e VAWT2
coprire il fabbisogno energetico medio/annuo di una famiglia italiana che da letteratura può essere assunto mediamente pari a 2.800-3.000 kWh/anno. Per questo ambito sono state analizzate in particolare due turbine ad asse verticale (Vertical Axis Wind Turbine VAWT) in quanto
si prestano maggiormente all’integrazione architettonica
negli edifici o negli elementi di arredo urbano.
Il principale vantaggio di queste turbine risiede nella loro
capacità di sfruttare il vento proveniente da ogni direzione senza la necessità di un sistema di controllo dell’imbardata, riducendo la complessità, il costo e la rumorosità dell’aerogeneratore. Generalmente le VAWT hanno una efficienza aerodinamica minore rispetto alle turbine ad asse
orizzontale e richiedono, a parità d’area spazzata, velocità nominali più alte per ottenere le stesse produzioni di
una macchina ad asse orizzontale.
Turbine mini-eoliche
Per turbine mini eoliche si intendono solitamente turbine
di piccola taglia capaci di produzione di energia elettrica
congrue con la domanda annua di un agriturismo, un’impresa agricola o una piccola impresa; questa catalogazione è assunta per convenzione, sia in funzione della legislazione in vigore, sia in riferimento alle norme IEC
61400 [7] che le classificano in funzione dell’area del rotore inferiore ai 200mq.
Per questo segmento sono state selezionate due turbine ad
asse orizzontale (Horizontal Axis Wind Turbine HAWT)
tripala, la tipologia più diffusa sul mercato. Il tipo d’investimento iniziale e lo spazio richiesto per l’installazione di
uno di questi aerogeneratori lo rendono particolarmente
interessante per l’integrazione in complessi direzionali,
commerciali, residenziali o imprese agricole. Questo tipo
di rotore consente di raggiungere elevati valori di efficienza aerodinamica accompagnata da un ottimale bilanciamento dei carichi e limitate emissioni acustiche. Le
HAWT richiedono strutture di supporto dedicate e mediamente più alte rispetto a turbine ad asse verticale (indicativamente di altezza pari al diametro del rotore). Inoltre
sono sempre dotate di sistemi di controllo dell’imbardata
(yaw), attivi o passivi, ed in alcuni casi, di sistemi di controllo del passo delle pale (pitch).
Valutazione del sito d’installazione
La valutazione dell’opportunità d’installare un aerogeneratore non può prescindere da un rilievo anemometrico del
sito prescelto, infatti se da un lato è vero che esistono mappe sempre più dettagliate della risorsa eolica a macroscala ( Atlante eolico d’Italia, Cesi Ricerca [3] ) è altrettanto
evidente che questa cartografia non può arrivare a contemplare quei fenomeni di turbolenza locali (effetti di scia
legati alla vegetazione, speed-up factor, lievi accelerazioni del vento legati alla variazione di quota del terreno) che
possono influenzare fortemente in positivo, ma anche in
negativo, la producibilità di un aerogeneratore di piccola
taglia. In molti casi la conoscenza del territorio unita ad
elaborazioni di serie di dati storici e ad un rilievo anemometrico effettuato con cura, anche non particolarmente sofisticato e costoso, può risultare più che sufficiente per dare un’indicazione, seppur parziale, sulla reale vocazione
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SCHEDA RIEPILOGATIVA dati tecnici macchine HAWT
HAWT1
tecnologia: turbina ad asse orizzontale tripala
dimensioni rotore: 12,9 m
altezza torre: 18 m
descrizione: turbina che adotta le stesse caratteristiche avanzate
tipiche degli aerogeneratori di classe megaWatt, quali il
controllo attivo del pitch e dello yaw e la logica di controllo
dedicata, che permette di ottenere una buona raccolta di energia
anche in siti con velocità medie del vento basse (4-6 m/s).
HAWT2
tecnologia: turbina ad asse orizzontale tripala
dimensioni rotore: 15 m
altezza torre: 24 m
descrizione: turbina con rotore sottovento: il flusso d’aria che
investe l’aerogeneratore impatta prima sulla navicella e poi
sul rotore; è dotata di pale fisse, controllo passivo
dell’imbardata e priva di controllo del pitch. Questo
aerogeneratore fa della semplicità costruttiva e del basso
costo d’acquisto i suoi principali punti di forza.
del sito. In un sito caratterizzato da una bassa velocità media risultante dalla coesistenza di periodi di completa calma e periodi di vento con elevata intensità, può essere vantaggioso l’utilizzo di aerogeneratori con ridotti diametri del
rotore e caratterizzati da intervalli di funzionamento sino
a valori di velocità del vento elevati (ovvero dimensionati
per sopportare le forti sollecitazioni indotte dai fenomeni
estremi). Al contrario in un sito la cui medesima velocità
media annua del vento è la risultante di un numero predominante di eventi la cui intensità è prossima al valore della velocità media annua (elevati valori del parametro di forma k) risulteranno più adatti aerogeneratori con diametri
del rotore maggiori in grado di garantire elevati valori del
coefficiente di utilizzazione.
Ulteriori parametri caratteristici del vento che risultano utili alla scelta del modello di aerogeneratore che meglio si
adatta al sito in esame derivano dall’analisi della turbolenza, sia in direzione che in modulo. La prima grandezza ci da indicazioni sulla capacità di adattamento del sistema di orientamento dell’aerogeneratore alle variazioni
di direzione del vento: in corrispondenza di valori elevati
della deviazione standard dei dati di direzione, come ad
esempio per siti complessi, gli aerogeneratori ad asse verticale risentono meno di tale fenomeno rispetto a quelli ad
asse orizzontale, in termini di conservazione delle prestazioni di progetto. L’intensità di turbolenza calcolata sul modulo della velocità del vento influenza la capacità dell’intero sistema di adattarsi alle variazioni ambientali [4] (inseguimento delle raffiche) ed inoltre influenza i carichi sulla macchina derivanti dai cicli di sollecitazione (analisi a
fatica) a cui sono sottoposte le pale.
FIGURA 2 - Curve di potenza delle turbine HAWT1 e HAWT2
Analisi energetica ed ambientale
Si è sviluppata un’analisi energetica tesa a valutare la producibilità dei sistemi selezionati, con riferimento a siti rappresentativi della quasi totalità dei siti italiani, i cui regimi
anemologici sono stati rappresentati attraverso la funzione di Weibull per mezzo dei parametri k associati a diversi
intervalli di velocità. Il valore medio Vm e la deviazione
standard σr della distribuzione di densità di frequenza misurata è stata calcolata secondo le:
FIGURA 3 - Variazione della distribuzione statistica
di Weibull in funzione del parametro di forma k.
per k=2 si ha la distribuzione di Rayleigh,
la quale è comunemente adottata come
distribuzione rappresentativa della risorsa eolica
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LA TERMOTECNICA
TABELLA 1 - Producibilità annua degli aerogeneratori in funzione
del parametro k della distribuzione di Weibull e della velocità media del vento
wind speed
[m/s]
K=1 (alta montagna)
K=1,5 (appennino)
K=1,83 (collina dolce)
K=2 (pianura, declivi lievi)
VAWT1 VAWT2 HAWT1 HAWT2
[MWh] [MWh] [MWh] [MWh]
3
0,4
1,3
15,9
40,6
0,4
0,7
14,6
18,2
0,3
0,5
12,7
11,3
0,2
0,4
11,9
9,0
3,5
0,6
1,8
19,3
56,2
0,6
1,1
20,2
31,8
0,5
0,8
19,1
22,5
0,4
0,7
18,3
19,0
4
0,8
2,4
22,2
71,7
0,9
1,6
25,7
48,6
0,7
1,2
25,5
37,7
0,7
1,1
25,1
33,2
4,5
1,1
3,0
24,6
86,4
1,3
2,2
30,4
67,5
1,1
1,8
31,6
56,3
1,0
1,6
31,8
51,3
5
1,3
3,6
26,4
100,0
1,7
2,9
34,5
87,7
1,5
2,4
37,0
77,3
1,3
2,2
37,8
72,2
5,5
1,5
4,2
27,9
112,1
2,1
3,7
37,7
108,2
1,9
3,2
41,6
99,8
1,8
3,0
43,0
95,2
6
1,7
4,7
29,0
122,9
2,4
4,5
40,1
128,2
2,3
4,0
45,2
123,0
2,3
3,8
47,2
119,3
6,5
1,9
5,2
29,8
132,3
2,8
5,3
41,9
147,3
2,8
4,9
47,9
146,2
2,7
4,7
50,3
143,8
7
2,0
5,6
30,3
140,4
3,1
6,1
43,0
164,9
3,2
5,8
49,7
168,6
3,2
5,6
52,6
167,9
7,5
2,2
6,0
30,7
147,4
3,4
6,9
43,6
180,8
3,6
6,8
50,7
189,8
3,7
6,6
53,9
191,2
8
2,3
6,4
30,9
153,3
3,6
7,6
43,9
194,9
4,0
7,7
51,1
209,2
4,1
7,6
54,4
212,9
8,5
2,4
6,7
31,0
158,2
3,8
8,3
43,8
207,1
4,3
8,6
51,0
226,7
4,5
8,6
54,4
232,9
9
2,5
6,9
31,0
162,3
4,0
8,9
43,5
217,5
4,5
9,4
50,5
242,0
4,8
9,5
53,8
250,6
9,5
2,6
7,2
31,0
165,7
4,1
9,4
42,9
226,1
4,7
10,2
49,7
255,0
5,0
10,3
52,8
266,0
10
2,7
7,4
30,8
168,4
4,2
9,9
42,3
233,1
4,9
10,9
48,6
265,8
5,2
11,1
51,6
279,0
TABELLA 2 - Emissioni di CO2 evitate. Indice di conversione di 0,545 ton CO2/MWhe
wind speed
[m/s]
K=1 (alta montagna)
K=1,5 (appennino)
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
[t]
3
-0,2
-0,7
-8,7
-22,3
-0,2
-0,4
-8,0
-10,0
-0,1
-0,3
-7,0
-6,2
-0,1
-0,2
-6,5
-5,0
3,5
-0,3
-1,0
-10,6
-30,9
-0,3
-0,6
-11,1
-17,5
-0,3
-0,5
-10,5
-12,4
-0,2
-0,4
-10,1
-10,4
4
-0,5
-1,3
-12,2
-39,4
-0,5
-0,9
-14,1
-26,7
-0,4
-0,7
-14,0
-20,7
-0,4
-0,6
-13,8
-18,3
4,5
-0,6
-1,7
-13,5
-47,5
-0,7
-1,2
-16,7
-37,1
-0,6
-1,0
-17,4
-30,9
-0,5
-0,9
-17,5
-28,2
5
-0,7
-2,0
-14,5
-55,0
-0,9
-1,6
-19,0
-48,2
-0,8
-1,3
-20,4
-42,5
-0,7
-1,2
-20,8
-39,7
5,5
-0,8
-2,3
-15,3
-61,7
-1,1
-2,0
-20,7
-59,5
-1,0
-1,8
-22,9
-54,9
-1,0
-1,6
-23,6
-52,4
6
-0,9
-2,6
-15,9
-67,6
-1,3
-2,5
-22,1
-70,5
-1,3
-2,2
-24,9
-67,7
-1,2
-2,1
-25,9
-65,6
6,5
-1,0
-2,8
-16,4
-72,8
-1,5
-2,9
-23,0
-81,0
-1,5
-2,7
-26,3
-80,4
-1,5
-2,6
-27,7
-79,1
7
-1,1
-3,1
-16,7
-77,2
-1,7
-3,4
-23,6
-90,7
-1,8
-3,2
-27,3
-92,7
-1,8
-3,1
-28,9
-92,4
7,5
-1,2
-3,3
-16,9
-81,1
-1,9
-3,8
-24,0
-99,4
-2,0
-3,7
-27,9 -104,4
-2,0
-3,6
-29,6 -105,1
8
-1,3
-3,5
-17,0
-84,3
-2,0
-4,2
-24,1 -107,2
-2,2
-4,2
-28,1 -115,1
-2,3
-4,2
-29,9 -117,1
8,5
-1,3
-3,7
-17,1
-87,0
-2,1
-4,6
-24,1 -113,9
-2,4
-4,7
-28,1 -124,7
-2,5
-4,7
-29,9 -128,1
9
-1,4
-3,8
-17,1
-89,3
-2,2
-4,9
-23,9 -119,6
-2,5
-5,2
-27,8 -133,1
-2,6
-5,2
-29,6 -137,8
9,5
-1,4
-4,0
-17,0
-91,1
-2,3
-5,2
-23,6 -124,4
-2,6
-5,6
-27,3 -140,3
-2,8
-5,7
-29,1 -146,3
10
-1,5
-4,1
-16,9
-92,6
-2,3
-5,5
-23,2 -128,2
-2,7
-6,0
-26,7 -146,2
-2,9
-6,1
-28,4 -153,5
SYMBOL
nomenclatura
ρ:
densità dell’aria [kg/m3]. Normalmente pari a 1,225 kg/m3
A:
area spazzata dal rotore
VAWT: Vertical Axis Wind Turbine
V:
velocità del vento [m/s]
HAWT: Horizontal Axis Wind Turbine
k:
parametro di forma della distribuzione statistica di Weibull
Cp: coefficiente di potenza del generatore
c:
parametro di scala della distribuzione statistica di Weibull [m/s]
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FIGURA 4 Producibilità in
funzione del
parametro k della
distribuzione di
Weibull degli
aerogeneratori
VAWT1 e VAWT2
(1)
(2)
Quindi si genera una funzione di Weibull pdf(V) avente lo
stesso valore medio e la stessa deviazione standard (k è funzione unicamente di σr, mentre c dipenda da Vm e k; qualora k sia fissato, c è direttamente proporzionale a Vm [2]):
(3)
La funzione pdf(V) è, dal punto di vista dimensionale, un numero puro ed il suo integrale è pari ad 1. Moltiplicando la distribuzione di densità di frequenza per la potenza contenuta
nel flusso di vento ad una certa velocità del vento si ottiene la
distribuzione di densità di energia disponibile in W/m2:
(4)
Quindi è possibile ricavare la produzione annua in funzione della curva di potenza caratteristica di ogni macchina eolica per ogni intervallo (bin) delle velocità del vento.
La sommatoria delle produzioni per ogni bin determina
l’energia annua prodotta. I risultati totali per ogni classe di
vento sono riportati in seguito.
I grafici delle Figure 4 e 5 riportano i risultati dell’analisi di
sensitività condotta in merito alla variazione della producibilità annua ottenibile in sito per mezzo degli aerogeneratori in esame al variare del parametro k della distribuzione di Weibull.
Dall’esame dei dati di Tabella 3 risulta anche chiaro che le
turbine VAWT1 e HAWT1 sono progettate per siti poco
ventosi caratterizzati da elevati indici di turbolenza, infatti hanno un rapporto E/Pr (energia prodotta su potenza
nominale) superiore rispetto quello delle VAWT2 e HAWT2
per basse velocità medie, mentre la situazione è invertita
in siti con velocità medie del vento maggiori.
FIGURA 5
Producibilità in
funzione del
parametro k della
distribuzione di
Weibull degli
aerogeneratori
HAWT1 e HAWT2
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LA TERMOTECNICA
TABELLA 3 - Rapporto Energia elettrica annua prodotta su Potenza nominale [h]
wind speed
[m/s]
K=1 (alta montagna)
K=1,5 (appennino)
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
E/P
3
273
424
1588
811
245
221
1456
364
171
166
1274
227
147
149
1186
3,5
407
609
1933
1124
412
357
2025
637
305
274
1905
450
270
248
1831
180
380
4
553
806
2223
1434
620
531
2565
972
484
417
2551
755
435
378
2514
665
4,5
703
1006
2457
1729
861
740
3044
1351
708
596
3161
1125
644
545
3176
1025
5
851
1203
2643
1999
1118
977
3446
1754
970
813
3704
1545
897
748
3778
1444
5,5
991
1390
2788
2243
1380
1234
3767
2163
1260
1064
4159
1996
1188
989
4296
1904
6
1123
1564
2897
2458
1632
1503
4011
2564
1565
1342
4519
2460
1503
1262
4716
2386
6,5
1243
1725
2978
2646
1866
1774
4185
2945
1869
1638
4786
2923
1830
1561
5035
2876
7
1352
1871
3035
2809
2077
2042
4300
3297
2160
1946
4966
3372
2153
1878
5256
3359
7,5
1450
2002
3073
2948
2262
2298
4365
3616
2426
2256
5071
3795
2458
2204
5388
3823
8
1537
2120
3095
3066
2418
2540
4389
3898
2662
2561
5112
4184
2735
2531
5444
4259
8,5
1614
2224
3105
3164
2549
2762
4381
4142
2864
2854
5101
4534
2977
2851
5438
4657
9
1681
2315
3104
3246
2653
2965
4348
4350
3031
3130
5050
4840
3181
3159
5380
5012
9,5
1740
2395
3095
3314
2736
3146
4295
4522
3164
3386
4967
5101
3346
3448
5284
5321
10
1791
2465
3080
3368
2797
3305
4227
4662
3264
3617
4862
5317
3472
3714
5159
5581
Analisi economica
In merito agli aspetti economici, nei grafici seguenti si riassumono le simulazioni finanziarie condotte al fine di valutare il tempo di rientro (payback) per i diversi aerogeneratori selezionati; per le turbine ad asse verticale le simulazioni sono state eseguite considerando un sito con una
velocità media di 6 m/s ed un parametro k di 1,83, men-
ENGLISH
abstract
Italian Market of Small Wind Turbine:
Study of Possible Development and their Potentialities.
Finally also in Italy it’s growing a market of small wind turbines, that will show in the
future concrete possibilities of growth and opportunities for the territory. An energetic politics based on these systems will be never able to put aside from a suitable preliminary analysis of the sites finalized to address the use of the financial resources
toward sites characterized by good energetic potentialities.
This study is inserted into this context and it’s focused on elaborate an energetic and
economic analysis through a simulation of four small wind turbines, the available on
the Italian market. The study has underlined how much is important the relation
between climate data of the site and the best choice of a wind turbine, showing that
vertical axis wind turbines are more suitable for sites with an middle-high average
tre per gli aerogeneratori ad asse orizzontale si è assunto
il medesimo valore per il parametro k ed una velocità media annua del vento pari a 5,5 m/s. Questa assunzione è
stata fatta allo scopo di rappresentare il numero maggiore di potenziali siti italiani: infatti dall’Atlante eolico italiano [2] è possibile rilevare come i siti con una velocità media annua pari o superiore a 7 m/s a 25 m s.l.t. siano solamente il 3-4% del totale.
Per l’elaborazione è stato assunto come riferimento il controvalore economico della tariffa onnicomprensiva (300
euro/MWh) per i primi 15 anni ed un valore di vendita
dell’energia elettrica per ulteriori 5 anni costituito basato
sull’attualizzazione della tariffa attuale di acquisto del GSE
(89 euro/MWh). Per i costi della manutenzione è stato assunto un costo annuo pari all’1% dell’investimento iniziale, sebbene la letteratura non fornisca oggi dati completamente affidabili in questo senso.
È stato assunto un costo del capitale ad un tasso del 3% (Euribor a 6 mesi più spread del 2%); il saggio di attualizzazione è invece stimato in accordo al costo medio ponderato del capitale (WACC Weighted Average Cost of Capital) espresso dalla seguente formula:
wind speed, while three blade horizontal axis turbines can be used widely, even though some operational limit in comparison to the first ones, for sites with high value of
WACC= keE+kdD=4,2%
turbulence. The analysis of sensitivity has underlined the importance of the parameter of form k of the Weibull distribution with which is described the wind resource of
the territory, that, for all the small wind turbines, results to be the main reference to
consider in the evaluation of a site for installation to calculate an accurate annual
energy production (AEP). In all the cases analyses have confirmed the energetic and
environmental benefits that could always be achieved with the use of these systems in
sceneries of investment characterized by a full financial feasibility.
dove:
ke: costo del capitale proprio, stimato pari al 7%
E: percentuale del patrimonio di equity (30%)
kd: interessi passivi calcolati sulla base EURIBOR del 31 dicembre 2009 (1%) sommato allo spread (2%)
D: percentuale del debito (70%)
2-02-2011
13:21
Pagina 79
tecnica
energia eolica
LA TERMOTECNICA
79
Conclusioni
Finalmente anche in Italia sta nascendo
un mercato fondato sull’aspettative delle
potenzialità del mini e micro eolico e che
promette di mostrare in futuro concrete
possibilità di crescita ed una significativa
diffusione sul territorio. L’efficacia di una
politica energetica basata sull’utilizzo di
questi sistemi non può però mai prescindere da un’adeguata analisi preliminare
dei siti finalizzata ad indirizzare l’utilizzo
delle risorse finanziarie preferibilmente
verso siti caratterizzati da buone potenzialità energetiche. Il presente lavoro si
inserisce in questo contesto, sviluppando
un’analisi energetica ed economica elaborata attraverso una simulazione
dell’esercizio di un paniere di aerogeneratori scelti nell’ambito delle tecnologie
oggi disponibili sul mercato. Lo studio ha
evidenziato come, in tutti i casi considerati, la scelta della macchina sia strettamente legata alle
condizioni anemologiche di riferimento e quindi alla tipologia di territorio. L’analisi ha messo in luce l’adeguatezza
degli aerogeneratori ad asse verticale ai siti con una velocità media annua elevata ed inoltre ha permesso di accertare che gli aerogeneratori tripala ad asse orizzontale possono essere utilizzati in modo più ampio, presentando tuttavia qualche limite operativo rispetto ai primi per i siti particolarmente turbolenti. L’analisi di sensitività ha evidenziato l’importanza del parametro di forma k della distribuzione di Weibull, con cui si usa rappresentare la risorsa eolica del territorio, che per le macchine di piccola potenza risulta essere il principale riferimento da prendere in
esame in fase di valutazione preliminare del sito. Per tutti i
casi elaborati, l’analisi condotta ha confermato i notevoli
benefici energetici ed ambientali che si potrebbero conseguire attraverso l’utilizzo di questi sistemi di generazione
rimanendo sempre all’interno di scenari di investimento caratterizzati da una piena fattibilità finanziaria.
Bibliografia
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Atti convegno: International Small Wind Conference
2009, http://www.iswc2009.com/
http://www.allsmallwindturbines.com
http://www.bluminipower.it
http://www.entegritywind.com
http://www.gaia-wind.com
http://www.jimp.it
http://www.hannevind.com
http://www.provenenergy.co.uk
http://www.quietrevolution.co.uk
http://www.ropatec.com
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[10]
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[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18] http://www.terom.it/ASP/Pages/ita/News.asp?lang=2
[19] http://www.tozzinord.com
FIGURA 6
Analisi finanziaria
dell’investimento

Previsioni di diffusione tecnologica dei sistemi mini e micro eolici in

Transcript

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