OSSERVATORIO AMBIENTALE DI CIVITAVECCHIA SEZIONE AMBIENTE RELAZIONE DI RICERCA

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1 OSSERVATORIO AMBIENTALE DI CIVITAVECCHIA in collaborazione con la Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Meccanica e Aeronautica RELAZIONE DI RICERCA Analisi tecnico-economica della elettrificazione del Porto di Civitavecchia Ricerca condotta da: Ing. Luca Cedola, Ing. Mauro Villarini e Ing. Luca Del Zotto ha collaborato la Sezione Macchine e Sistemi Energetici del Dipartimento di Meccanica e Aeronautica Direttore della ricerca: Prof. Ing. Vincenzo Naso Luglio 2006

2 INDICE PRIMA PARTE - INTRODUZIONE ALLA BANCHINA ELETTRIFICATA La banchina elettrificata Obiettivi e funzionamento Descrizione tecnica Componenti principali Problemi di connessione Frequenza Tensione Sistema di movimentazione dei cavi elettrici Lo sviluppo della banchina elettrificata nel mondo Il porto di Goteborg Il porto di Los Angeles Il porto di Juneau Considerazioni sulla scelta della banchina...12 SECONDA PARTE - IL DIMENSIONAMENTO DELLA BANCHINA ELETTRIFICATA NEL CONTESTO DEL PORTO DI CIVITAVECCHIA Scelta del numero e della tipologia di banchine nel porto di Civitavecchia Il nuovo porto di Civitavecchia Individuazione delle banchine e del numero d imbarcazioni Calcolo delle emissioni annuali per banchina Scelta del numero di banchine Abbattimento delle emissioni prodotte Confronto tra le emissioni specifiche delle 3 navi-tipo e delle Centrali elettriche Confronto tra le emissioni delle 3 banchine-tipo e delle Centrali elettriche Abbattimento complessivo delle emissioni nel porto di Civitavecchia Confronto tra sorgenti inquinanti in Civitavecchia Dimensionamento e lay-out della rete di distribuzione Introduzione Potenza totale richiesta

3 3.3 Connessione alla rete elettrica nazionale Sottostazione primaria di trasformazione e rete di distribuzione portuale Soluzione tecnica adottata per l elettrificazione Collegamento tra la sottostazione e la cabina secondaria di trasformazione Cabina secondaria di trasformazione e disposizione degli shore-boxes Terminal-crociere Terminal-container Terminal-traghetti Numero e lunghezza dei conduttori utilizzati per collegare i trasformatori secondari e gli shore-boxes Descrizione dello shore-box Sistema di movimentazione e connessione dei cavi con l imbarcazione Terminal-crociere Terminal-container Terminal-traghetti Modifiche tecniche da apportare alle imbarcazioni Tempi di connessione...75 TERZA PARTE - ANALISI ECONOMICA RELATIVA AL PROGETTO DI ELETTRIFICAZIONE DELLE BANCHINE DEL PORTO DI CIVITAVECCHIA Analisi economica Introduzione Impianto di connessione alla rete elettrica Terminal-traghetti Terminal-container Terminal-crociere Costo complessivo Costo dell infrastruttura navale Costo elettricità Costi sostenuti da una nave da crociera in un anno: caso di studio Verifica del risparmio energetico...88 CONCLUSIONI...90 Bibliografia

4 PRIMA PARTE - INTRODUZIONE ALLA BANCHINA ELETTRIFICATA 4

5 1 La banchina elettrificata 1.1 Obiettivi e funzionamento La banchina elettrificata è un sistema che ha due scopi principali: - la soppressione dell inquinamento diretto nella zona portuale, causato dai motori ausiliari delle navi tenuti in funzione per la produzione di energia elettrica a bordo (necessaria per assicurare tutte le funzioni ausiliarie - la riduzione delle emissioni delle navi ormeggiate nel porto, consiste nell alimentare le utenze delle imbarcazioni attraverso una rete elettrica di terra (in particolare, la rete elettrica nazionale) anziché utilizzare i motori ausiliari. Infatti il fattori di emissione per MWh di energia elettrica convogliato dalla Rete di Trasmissione Nazionale è inferiore rispetto ai fattori di emissione degli ausiliari. Questo fatto è giustificato sia dalla molteplicità delle tecnologie utilizzate per la produzione di energia (eolica, idrica, gas, vapore, nucleare, etc.) alcune delle quali caratterizzate da emissioni praticamente nulle, sia perché le Centrali Termoelettriche a combustibili fossili devono rispettare dei limiti di emissione ben più severi rispetto a quelli prescritti per il settore navale. Finora analoghi sistemi di elettrificazione sono usati per sopperire a richieste di potenze particolarmente ingenti da parte di particolari utilities, come ad esempio le attività di carico e scarico, che non possono essere soddisfatte dal semplice impiego degli ausiliari di bordo. Oggi, la banchina elettrificata ha come primo obiettivo l abbattimento delle emissioni inquinanti. 1.2 Descrizione tecnica In relazione ai progetti attualmente allo studio, non esiste uno standard di banchina elettrificata; si può comunque schematizzare un progetto di massima che illustri gli elementi principali ed indispensabili per la realizzazione di essa. 5

6 1.2.1 Componenti principali Figura 1- Schema costruttivo generale di una banchina elettrificata Elementi strutturali della banchina: 1) Connessione tra la rete elettrica nazionale ed un trasformatore per convertire la tensione da kv a 6-20 kv a seconda delle necessità; 2) Sistema di cablaggio per il convoglio della corrente dal trasformatore di tensione al terminale portuale; 3) Eventuale convertitore dell alimentazione per adattare la frequenza della rete elettrica nazionale a quella dell imbarcazione; 4) Sistema di canalizzazione sotterranea per la distribuzione dei cavi fino all estremità del terminale; 5) Struttura che consenta la movimentazione dei cavi sulla banchina per evitare il contatto diretto con essi e per facilitare le operazioni di connessione con la nave. Elementi strutturali dell imbarcazione: 1) Presa elettrica per la connessione dei cavi; 2) Trasformatore di tensione (l utenza elettrica della nave lavora a 400 o 6600 V); 3) Sistema di distribuzione della corrente all interno della nave. 6

7 1.3 Problemi di connessione Frequenza Può accadere che la frequenza della rete elettrica non sia compatibile con quella richiesta dalle imbarcazioni. In Europa, infatti, la frequenza di rete è di pari a 50 Hz mentre l utenza delle navi può variare da 50 a 60 Hz. Per ovviare a un problema di questo genere è necessaria l installazione di un convertitore di frequenza con un sensibile aumento dei costi d installazione Tensione Per la tensione sarebbe necessaria l installazione di un trasformatore a bordo della nave. Il problema è che la tensione varia da porto a porto a seconda della rete di distribuzione, mentre i trasformatori sono generalmente progettati per lavorare ad un voltaggio prestabilito. Bisogna quindi ricorrere a particolari accorgimenti tecnici, che permettano l utilizzo della banchina elettrificata indipendentemente dal porto di attracco, che comportano un aumento dei costi Sistema di movimentazione dei cavi elettrici Al fine della movimentazione dei cavi elettrici - ingombranti e pesanti di connessione della nave con la rete elettrica di alimentazione risulta necessario un opportuno sistema di movimentazione dei cavi stessi. La soluzione più comune consiste in una struttura equipaggiata con un argano ed una gru, costruita sulla banchina, in grado di sollevare ed abbassare i cavi di collegamento. L argano e la gru sono azionati da un motore elettrico e sono controllati a distanza attraverso una cabina di comando. Il sistema di movimentazione deve essere in grado di asservire il maggior numero e tipo di navi possibile; a questo proposito si suddividono le imbarcazioni secondo lo schema seguente: 7

8 Tabella 1- Suddivisione del tipo d'imbarcazioni Categoria 1. Imbarcazioni prive di gru, che ormeggiano sempre nella stessa posizione 2. Imbarcazioni munite di gru, che non ormeggiano sempre nella stessa posizione Tipo d imbarcazione Petroliere Navi RO-RO (Roll-on Roll-off) Navi da crociera Traghetti Navi container Navi per carichi alla rinfusa La prima categoria permette di adottare una struttura fissa sulla banchina, senza correre il rischio di intralciare le operazioni di carico e scarico, mentre per la seconda si rende necessario l utilizzo di una struttura mobile che non interferisca con la movimentazione delle gru e consenta la connessione indipendentemente dalla posizione di ormeggio dell imbarcazione. 8

9 1.4 Lo sviluppo della banchina elettrificata nel mondo La banchina elettrificata è un progetto altamente innovativo, in piena fase di sviluppo, che ha già riscontrato un notevole successo a livello mondiale. Ad oggi, non sono molti i porti che possono già vantare l utilizzo di questa tecnologia, ma i benefici in termini d inquinamento, di costi, di energia e d immagine stanno spingendo le compagnie portuali e navali ad attrezzarsi in tale direzione. Illustreremo ora tre casi fra i più significativi a livello mondiale e rappresentativi delle principali tipologie di intervento Il porto di Goteborg Il porto di Goteborg [1] è il più grande porto della Svezia ed il più importante della regione scandinava; è caratterizzato da un cospicuo movimento di petroliere, rinfusiere, navi container e da un modesto traffico passeggeri. Da sempre si è distinto per l attenzione rivolta al settore ambientale, con un occhio di riguardo alle nuove tecnologie in grado di limitare le emissioni atmosferiche delle imbarcazioni. A questo proposito, Goteborg è stato il primo porto del mondo ad installare, nel 2000, una connessione elettrica ad alto voltaggio per le imbarcazioni di tipo RO-RO. Ad oggi, nel porto di Goteborg ci sono due banchine elettrificate che riforniscono tre navi RO-RO ed una nave da crociera. La scelta del tipo d imbarcazioni da rifornire è stata fatta in base al tempo di ormeggio, al combustibile utilizzato e alla performance dei motori: ognuna delle navi rifornite nel porto di Goteborg assorbe circa 5000 kwh e l elettrificazione permette di abbattere notevolmente le immissioni. Ogni anno, infatti, per ogni nave servita, in media, sono evitate emissioni in atmosfera di 80, 60 e 2 tonnellate di ossido di azoto, biossido di zolfo e particolati. Inoltre l energia elettrica è generata, in parte, attraverso le Centrali eoliche, riducendo così l impatto ambientale per la produzione della stessa. La tecnologia adottata dal porto di Goteborg fa parte di un progetto a lungo termine,in accordo con le compagnie navali, che prevede la possibilità di rifornire qualunque tipo d imbarcazione, attraverso l impiego di speciali trasformatori che consentano l alimentazione indipendentemente dalla tensione richiesta dalla nave. 9

10 1.4.2 Il porto di Los Angeles A partire dal 2001, il porto di Los Angeles ha intrapreso lo studio di varie tecnologie per l abbattimento delle emissioni in mare e in atmosfera tra cui lo studio di un sistema di elettrificazione per alimentare le imbarcazioni ormeggiate nel porto[2]. Frutto di questo lavoro è stata, nel 2004, la realizzazione del progetto Alternative Maritime Power (AMP), ossia la prima banchina elettrificata al mondo per navi container. Questo tipo d imbarcazioni lavorano con una tensione di 440V e la potenza richiesta varia da 1 a 10 MW; la banchina è in grado di ospitare ed alimentare contemporaneamente due navi delle stesse dimensioni e con le stesse specifiche tecniche. Per provvedere al rifornimento di corrente anche durante la fase di carico e scarico merci senza intralciare la movimentazione delle gru, i trasformatori e i cavi elettrici sono stati installati sopra una chiatta accostata alla nave. Figura 2- Alternative Marittime Power del porto di Los Angeles 10

11 Il trasformatore serve per convertire la tensione dai 6.6 kv della rete elettrica portuale, ai 440 V richiesti dall utenza; sulla chiatta, posizionata ortogonalmente rispetto alla poppa della nave trovano posto tre carrucole su cui sono avvolti i nove cavi necessari all alimentazione. La movimentazione di quest ultimi avviene per mezzo di una gru, situata anch essa sulla piattaforma, mentre la connessione con l imbarcazione è effettuata manualmente attraverso delle prese elettriche. Il trasformatore è collegato mediante un cavo elettrico ad una presa situata sulla banchina antistante la chiatta; questa, a sua volta, attraverso un cablaggio sotterraneo, si collega alla rete elettrica principale del porto. Dal punto di vista ambientale, a seconda del tipo d imbarcazione, si stima che l AMP permetta di evitare l immissione in atmosfera di circa 1 tonnellata di NOx e 0,7 tonnellate di SO2 al giorno per ogni nave alimentata, ossia l equivalente di camion. Visti i risultati ottenuti, il porto di Los Angeles sta cercando di stringere rapporti di collaborazione con le maggiori compagnie navali, affinché si possa estendere questo sistema anche alle navi da crociera, come già sta facendo il porto di Jeneau in Alaska Il porto di Juneau Juneau è il principale porto crocieristico dell Alaska [3]; nel 2001 la sua Amministrazione diede il via al progetto di elettrificazione delle banchine per navi da crociera denominato cold ironing. La flotta della Princess Cruises è composta da quattro imbarcazioni (Sun Class Ships) che assorbono una potenza di circa 7 MW con una tensione di 6.6 kv ed una nave più grande (Grand Class Ship) che richiede 13 MW di potenza ad una tensione di 11 kv. La rete elettrica del porto di Jeneau ha una tensione di 69 kv e pertanto è stato necessario installare sulla banchina un trasformatore. Parallelamente alla banchina è stata costruita una struttura in ferro munita di una passerella per il transito degli operatori ed un carrello a ponte per la movimentazione dei cavi, il che consente una connessione più facile e sicura con la nave in ogni condizione climatica ( fig. 3). Il collegamento trasformatore-nave è stabilito attraverso cinque cavi, quattro dei quali (in alta tensione) di 10 cm di diametro ed uno di 5 cm per la messa a terra: la connessione con le prese elettriche è affidata al personale specializzato. 11

12 Il passaggio dai motori ausiliari alla rete esterna e viceversa è completamente automatizzato in modo da garantire il maggior numero di servizi a bordo della nave durante la conversione. Figura 3- Struttura per la movimentazione dei cavi La realizzazione di questo progetto ha consentito di diminuire le immissioni in atmosfera del 20% circa; per di più l energia elettrica assorbita dalle navi è generata esclusivamente dalla limitrofa centrale idroelettrica di Snettisham, che permette di abbattere completamente le emissioni per la produzione della stessa. Lo Stato dell Alaska ha intenzione di estendere il progetto cold ironing anche agli altri porti dello stato adibiti al settore crocieristico, in modo da creare una rete portuale nazionale a basso impatto ambientale Considerazioni sulla scelta della banchina I tre esempi precedenti sono stati scelti perché rappresentano tre diverse tipologie di banchina che si differenziano per l impiego: alimentazione di navi RO-RO, di container e di navi da crociera. Goteborg, Los Angeles e Juneau essendo stati tra i primi porti al mondo ad adottare e sperimentare questa tecnologia, hanno indirizzato i loro studi ad un ristretto tipo e numero d imbarcazioni che 12

13 fosse, in funzione dei dati del traffico, il più vantaggioso possibile sia dal punto di vista ambientale che economico. Per determinare la soluzione migliore bisogna innanzi tutto tener conto di alcuni fattori. La distinzione del porto tra scalo prevalentemente commerciale, crocieristico o crocieristcocommerciale è il primo aspetto da considerare per l individuazione del tipo di nave a cui potrebbe essere rivolto lo studio; a questo proposito non bisogna dimenticare di analizzare le prospettive future di sviluppo dell area portuale associate al trend della navigazione marittima. Una volta scelto il settore di applicazione, è necessario selezionare un numero limitato di imbarcazioni che potrebbero usufruire di questa tecnologia in base al: tempo medio di stazionamento per ogni chiamata in porto; numero di chiamate in porto annuali; tipo di combustibile utilizzato; fattore di emissione. È possibile quindi stilare una classifica delle navi più inquinanti ormeggiate nel porto. Questa procedura costituisce il punto di partenza per la progettazione della banchina elettrificata sia dal punto di vista logistico, individuazione del molo di attracco, sia dal punto di vista progettuale, specifiche tecniche richieste dalle imbarcazioni. 13

14 SECONDA PARTE - IL DIMENSIONAMENTO DELLA BANCHINA ELETTRIFICATA NEL CONTESTO DEL PORTO DI CIVITAVECCHIA 14

15 2 Scelta del numero e della tipologia di banchine nel porto di Civitavecchia 2.1 Il nuovo porto di Civitavecchia Come già accennato, il porto di Civitavecchia sta attraversando una profonda fase di rinnovamento e ristrutturazione che ha lo scopo di favorire e supportare la continua crescita registrata negli ultimi anni. In quest ottica, nel 2004 è stato approvato il nuovo piano regolatore che prevede l ampliamento delle banchine e la costruzione di nuovi terminal. In figura 4, è rappresentato la configurazione del futuro porto di Civitavecchia a lavori ultimati. La parte settentrionale sarà dedicata esclusivamente al traffico crocieristico e commerciale: la nuova banchina per le navi da crociera sarà tra le più lunghe d Europa, mentre la futura darsena per le navi RO-RO e traghetto prevede la costruzione di tre nuove banchine e potrà ospitare sino ad otto imbarcazioni contemporaneamente. Figura 4- Configurazione del futuro porto di Civitavecchia 15

16 Alla sinistra di questa, con una superficie di mq, trova spazio il terminal-container, che con circa 1500m di banchina, potrà essere messo a disposizione anche per il traffico traghetti nel periodo di maggior richiesta. Più a nord infine, è in fase di realizzazione la darsena servizi e la darsena energetica grandi masse non distante dalla Centrale elettrica di Torrevaldaliga. Con questa prospettiva l elettrificazione renderebbe il porto di Civitavecchia una realtà ancor più innovativa, abbinando alla tecnologia la salvaguardia dell ambiente: inoltre, una rete elettrica ramificata di questa portata non solo potrebbe essere impiegata per l utilizzo sulle navi ma potrebbe costituire il punto di partenza di un progetto ancor più ampio di elettrificazione estesa a tutte le utenze: i mezzi meccanici, come le gru, i montacarichi, i carrelli motorizzati e la trazione dei mezzi di trasporto utilizzati all interno dell area portuale. Nel nostro studio ci limiteremo alla elettrificazione delle banchine. 16

17 2.2 Individuazione delle banchine e del numero d imbarcazioni Il progetto di elettrificazione del porto di Civitavecchia si basa sulle proiezioni future dell entità e del tipo di traffico marittimo dei prossimi anni, cui far corrispondere lo sviluppo della nuova area portuale. I dati utilizzati in questa trattazione sono ancora limitati ed incompleti e questo la rende un analisi di fattibilità preliminare e orientativa. Tenuto conto del numero sempre crescente di crocieristi che fanno scalo a Civitavecchia, la costruzione della nuova darsena traghetti e l impiego, a conclusione del nuovo terminal-container, delle nuove grandi navi Post Panamax, l elettrificazione del porto dovrà coinvolgere tre aree : il terminal-traghetti, il terminal-crociere e il terminal-container. Nel complesso, le tre aree impiegano 7 banchine, per un totale di 4260 m di accosto così suddivisi: Tabella 2- Banchine impiegate e lunghezza totale degli accosti T. traghetti T. crociere T. container Totale Numero banchine Lunghezza totale di accosto (m) Per ottimizzare il numero di banchine da elettrificare bisogna innanzi tutto individuare, per le tre categorie, il miglior compromesso tra impegno degli accosti ed emissioni prodotte. 2.3 Calcolo delle emissioni annuali per banchina Per calcolare le emissioni si è fatto riferimento a tre navi-tipo, una per ogni categoria d imbarcazione, che abitualmente fanno scalo nel porto di Civitavecchia o che, come nel caso della nave-container circoleranno a lavori ultimati, nel terminal-multipurpose. Le navi modello prese in considerazione sono la Costa Concordia, della Costa Crociere, il traghetto veloce di tipo RO-PAX Bithia del gruppo Tirrenia e la nave-container Tasman del gruppo P&O Lines. 17

18 La scelta di queste tre imbarcazioni è da ricercarsi nel fatto che, per ogni classe di appartenenza, presentano coefficienti di emissioni medi e gli assorbimenti degli ausiliari in banchina, per una successiva stima di potenza, sono i più alti. Di seguito riportiamo le principali caratteristiche tecniche delle tre imbarcazioni: Nome COSTA CONCORDIA TIRRENIA BITHIA P&O TASMAN Anno di costruzione Stazza (tonnellate) t t t Lunghezza (metri) 290 m 214 m 278 m Larghezza (metri) 36 m 26 m 40 m Generatori elettrici 1x 1300 kva; 2x kva; 4x kva 1x 600 kva; 1x 2875 kva; 2x 3915 kva 1x330 kva; 4x2200 kva Tensione supportata (V) 6600 V; 440 V; 220 V 440 V; 220 V 6600 V; 440 V; 220 V Frequenza di rete 60 Hz-Ac 60 Hz-Ac 60 Hz-Ac Tabella 3- Caratteristiche tecniche delle 3 navi tipo I fattori di emissione di ogni singola imbarcazione sono tratti dal documento stilato dalla Comunità Europea nel 2005 [4]: Tabella 4- Fattori medi di emissione delle tre navi tipo in banchina g/kwh Kg/tonne fuel NOx SO2 CO2 PM VOC sfc NOx SO2 CO2 PM VOC Costa Concordia (MGO) 11,6 1, ,8 0, ,7 2,3 Tirrenia Bithia (RO) 11,3 11, ,8 0, ,6 2,3 P&O Tasman (RO) 13,7 12, ,5 0, ,7 9,1 MGO = Marine Diesel Oil (S=0,4%) 18

19 RO = Residual Oil (S=2,7%) Sfc= specific fuel consumption Per concludere la stima sono necessarie due ulteriori informazioni: la potenza assorbita dagli ausiliari delle navi e l impiego annuo, espresso in ore, di ogni tipologia di banchina. 19

20 Il primo dato è fornito dalle rispettive compagnie navali, mentre per il secondo ci si avvale del supporto dell ente portuale di Civitavecchia. Tabella 5- Potenza media installata dai motori ausiliari delle navi in banchina Potenza installata (kw) Costa Concordia Tirrenia Bithia 4000 P&O Tasman 2000 Per il calcolo delle ore d impiego delle banchine, si è fatto ricorso al coefficiente di utilizzo, che tiene conto del tempo medio di stazionamento in porto di ogni categoria d imbarcazione, distribuito lungo un anno. Tabella 6- Ore effettive d'impiego di ogni singola tipologia di banchina in un anno Banchina-crociere Banchina-traghetti Banchina-container Mesi d impiego Giorni d impiego Ore totali Coeff. di utilizzo 0,5 0,4 0,7 Ore effettive A questo punto combinando i coefficienti di emissione con la potenza media degli ausiliari e le ore effettive d impiego è possibile calcolare le emissioni in atmosfera in un anno per tipo di banchina. Come ipotesi si è assunto che il numero di approdi sia tale da garantire un coefficiente d impiego pari ad 1 per il numero di ore precedentemente stimato. Tabella 7- Emissioni annue per singola banchina NOx (t) SO2 (t) CO2 (t) PM (t) SFC (t) Banchina-crociere Banchina-traghetti

21 Banchina-container Scelta del numero di banchine Come si evince dalla Tab.7, la banchina crociere risulta la più inquinante nell arco di un anno solare, ma per ripartire correttamente il numero di banchine da elettrificare tra le tre tipologie d imbarcazione prese in considerazione non si può trascurare il traffico reale. Infatti, i valori calcolati nel paragrafo precedente non tengono conto del traffico effettivo che potrebbe, in alcuni casi, non impiegare al 100% l accosto o in altri eccedere nell utilizzo, il che comporta l elettrificazione di una banchina aggiuntiva per il terminal considerato. Per operare questa stima si dividono le ore annue d impiego di ogni singola tipologia di banchina per la media delle ore trascorse nel porto, nello stesso arco di tempo, rispettivamente da una navecrociera, nave-container e nave-traghetto, ottenendo il numero d imbarcazioni necessarie ad avere un coefficiente d impiego pari ad 1. Raffrontando questo valore con i dati di traffico dello specifico settore e, tenendo conto di un fattore di contemporaneità variabile nei tre casi, otteniamo una valutazione del numero di banchine da elettrificare. Tabella 8- Calcolo del numero di banchine da elettrificare Nave-crociera Nave-traghetto Chiamate in porto annuali per singola nave Tempo di stazionamento medio ad ogni chiamata (h) Ore totali di stazionamento in un anno (h) Navi necessarie per avere un coeff. d'impiego unitario 20 3,4 Navi previste per il Banchine da elettrificare 7 9 Come si può notare, per elettrificare tutte le imbarcazioni sarebbero necessarie 7 banchine-crociere e 9 banchine-traghetto. In realtà, per evitare che alcune banchine rimangano inutilizzate per troppo tempo, nei periodi di scarso traffico, il numero ottimale di postazioni elettrificate è risultato pari a 3 banchine-crociere e 4 banchine-traghetti. 21

22 Un discorso a parte merita il terminal-container, in quanto il traffico merci attuale non risulta comparabile agli altri due settori e le previsioni future non sono agevoli: in base a ciò si è stabilito un numero di 2 banchine-container da elettrificare. Il numero ottimale di banchine da elettrificare per i tre terminal potrà essere stabilito con maggiore accuratezza nel momento in cui tutti i dati del traffico sia dello storico che del forecast saranno disponibili. 2.5 Abbattimento delle emissioni prodotte Come detto, la finalità dell elettrificazione è quella di evitare la produzione di energia elettrica a bordo delle navi attraccate nel porto. Un confronto di interesse è allora la stima dell abbattimento delle emissioni prodotte all interno del porto di Civitavecchia conseguibile grazie all introduzione delle banchine elettrificate, ovviamente considerando la corrispondente produzione di inquinanti originata dai diversi impianti di terra destinati alla produzione di energia elettrica. Sono stati considerati: centrale termoelettrica ad olio combustibile ( 4 gruppi da 660MWe ciascuno); centrale termoelettrica a carbone (4 gruppi da 660 MWe ciascuno, di nuova generazione); centrale termoelettrica a ciclo combinato gas-vapore (1 gruppo da 780 MW). I confronti tra gli impianti di produzione e le tre classi d imbarcazione riguardano le emissioni specifiche e le emissioni annuali per ogni tipologia di banchina. I coefficienti di emissione delle Centrali sono quelli forniti dall ENEL S.P.A. [11]. 22

23 2.6 Confronto tra le emissioni specifiche delle 3 navi-tipo e delle Centrali elettriche Confronto tra le emissioni specifiche: Figura 5- Emissioni di NOx 23

24 Figura 6 Emissioni di SO2 Figura 7 Emissioni di PM 24

25 2.6.1 Confronto tra le emissioni delle 3 banchine-tipo e delle Centrali elettriche Di seguito sono riportate le quantità d inquinanti prodotte dall impiego di una specifica banchina in un anno, con le modalità ed i tempi descritti in Tab.6. Tali valori sono stati confrontati con le emissioni che produrrebbero gli impianti termoelettrici per generare la stessa energia prodotta dagli ausiliari: 39600, e MWh,rispettivamente, per la banchina crociere, per quelle per traghetti e container. Figura 8 Emissioni di NOx Figura 9 Emissioni di SO2 25

26 Figura 10 Emissioni di PM 26

27 2.7 Abbattimento complessivo delle emissioni nel porto di Civitavecchia In questo paragrafo si vuole illustrare l abbattimento complessivo delle emissioni conseguibile grazie all impiego di: 3 banchine-crociere; 4 banchine traghetti; 2 banchine-container. Per ogni banchina si deve tener conto dei tempi morti in cui non essa può essere utilizzata a causa di: distribuzione del traffico marittimo (media-bassa-alta stagione); tempi di manutenzione; eventuali black-out della rete elettrica; guasti e tempi di riparazione. Quindi, rispetto al numero di ore considerato in Tab.6, si considera una percentuale di out of service pari a: terminal-crociere: -30% ; terminal-traghetti: -15% ; terminal-container: -30%. Di seguito sono riportati i nuovi valori di abbattimento stimati: 27

28 Figura 11- Emissioni di NOx Figura 12- Emissioni di SO2 28

29 Figura 13- Emissioni di PM L abbattimento delle immissioni è notevole: in Tab.9 si riassumono le percentuali di abbattimento divise per tipologia d inquinante e per impianto di produzione elettrica: Tabella 9 Abbattimento delle emissioni annuali ( % ) Ausiliari di bordo Centrale a olio combustibile Centrale a carbone Centrale a ciclo bi t NOx (t) 1727,78 69,14 67,66 64,72 % di abbattimento -96 % -96 % -96,2 % SO2 (t) 872,70 139,74 44,13 0,74 % di abbattimento -84 % -94,9 % -99,9 % PM (t) 259,69 8,83 8,83 1,47 % di abbattimento -96,5 % -96,5 % -99,4 % 29

30 2.8 Confronto tra sorgenti inquinanti in Civitavecchia. Può essere interessante un confronto macroscopico tra i valori stimati dell inquinamento atmosferico prodotto in un anno dalle navi nel Porto di Civitavecchia con i propri motori ausiliari e le emissioni annue della Centrale termoelettrica di Torrevaldaliga Nord registrate nel Prima dell avvio delle operazioni preliminari destinate alla riconversione a carbone, l impianto TVN, era costituito da 4 Gruppi da 660 MWe, ciascuno funzionante ad olio combustibile: nel 2003 l energia prodotta è stata di MWh, equivalenti a ore di funzionamento a piena potenza. Le emissioni registrate sono state: NOx = t; SO2 = t; PM = 731 t. Se si confrontano questi valori con quelli stimati per l inquinamento prodotto in un anno dai motori delle navi, si può notare che: le emissioni di NOx prodotti dalle navi sono pari al 32,8 % di quelle prodotte da TVN; le emissioni di SO2 sono pari all 8,2 % di quelle prodotte da TVN; le emissioni di PM sono pari al 35,5 % di quelle prodotte da TVN. 30

31 3 Dimensionamento e lay-out della rete di distribuzione 3.1 Introduzione In questa sezione ci si occuperà di tutte le infrastrutture necessarie alla distribuzione in media tensione della corrente elettrica all interno del porto. Il punto di partenza è la rete elettrica nazionale, gestita dalla TERNA S.P.A. [7], mentre il punto di arrivo è la sottostazione, interna al porto, di trasformazione dall alta alla media tensione che funge da cabina primaria di distribuzione. Nella progettazione si è cercata la disposizione ottimale delle infrastrutture sia all interno, sia al di fuori dell area portuale. 3.2 Potenza totale richiesta La prima operazione da compiere per dimensionare l impianto di distribuzione è il calcolo della potenza massima richiesta per alimentare contemporaneamente le 9 banchine, e precisamente: 3 banchine-crociere; 4 banchine-traghetti; 2 banchine-container. Per le potenze impiegate da ciascuna banchina si è fatto riferimento agli standard utilizzati dalla CAVOTEC GROUP [6], la ditta costruttrice delle shore-side connections nei porti di Los Angeles e Long Beach. Tabella 10- Potenza totale da installare Potenza installata ( MVA ) Banchina-crociere 16 x 3 = 48 Banchina-traghetti 4 x 4 = 16 Banchina-container 7,5 x 2 = 15 Totale 79 31

32 Si noti che la potenza scelta per ciascuna banchina del terminal-crociere e di quello per container è stata sovradimensionata rispetto alla potenza media installata degli ausiliari di bordo delle rispettive imbarcazioni: ciò allo scopo di coprire gli eventuali picchi di carico delle navi con potenza superiore a quella media. Per una potenza totale installata di 79 MVA è necessaria una connessione ad hoc con la rete elettrica nazionale, con l installazione di una sottostazione nell area portuale, per convertire l alta tensione della rete nazionale ( kv ) in media tensione di distribuzione ( 20 kv ). Nel successivo paragrafo si illustrerà la soluzione adottata per il collegamento con la rete di TERNA. 32

33 3.3 Connessione alla rete elettrica nazionale Dal momento che la potenza totale impegnata supera i 10 MVA, per la realizzazione di un impianto di distribuzione è necessario l allacciamento alla rete elettrica ad alta tensione. La soluzione tecnica individuata, per continuità, affidabilità del servizio ed economicità, prevede un inserimento a stazione in antenna (con linea ad utente). Per antenna s intende un inserimento nel quale una o più linee sono dedicate ad un solo utente, in questo caso l Ente Porto di Civitavecchia, unico fruitore del servizio. Tale scelta risulta tecnicamente preferibile per i seguenti motivi: realizza una naturale separazione tra le funzioni di trasmissione e le altre funzioni (produzione, distribuzione, utilizzazione, etc.); favorisce lo smistamento delle potenze in stazione; non altera significativamente la funzionalità della rete preesistente; il collegamento, se non incluso nella RTN (Rete Di Trasmissione Nazionale), può essere realizzato dall utente sino allo stallo linea della stazione di connessione escluso; collegamento generalmente adottato se le distanze dalla stazione di connessione sono inferiori a 20 km circa. Il nodo individuato per il collegamento con la rete di distribuzione nazionale è quello di Santa Lucia (Fig. 14). Ovviamente, il percorso che collega lo snodo con la sottostazione principale all interno del porto dovrà obbligatoriamente seguire le arterie stradali, compatibilmente con eventuali vincoli architettonici o urbanistici. La Società proprietaria della rete di distribuzione (TERNA Spa) si potrebbe occupare dello studio dettagliato di tale percorso, ma è già possibile prevedere, ai fini di una preliminare stima economica, che la lunghezza totale della linea di collegamento sarà di circa 6 km. Dato che la richiesta di potenza è inferiore a 100 MVA, la connessione in antenna è realizzata con un unica linea, il che comporta un abbattimento notevole dei costi. Il cavo utilizzato è di tipo unipolare, realizzato in alluminio e rivestito da XLPE (polietilene reticolato) ricavato per estrusione. Questa tipologia di cavi è impiegata per applicazioni in cui il livello della tensione nominale è pari a kv e la portata nominale è pari a 200 MVA. 33

34 Figura 14- Nodo di connessione alla rete elettrica nazionale 34

35 Figura 15 Schema di inserimento in antenna Dato che la tensione del polo di Santa Lucia è pari a 150 kv la soluzione costruttiva prevede l utilizzo di uno stallo di linea in semplice sbarra, con isolamento in aria di tipo normale (ossia con un interruttore AAT). Di seguito è riportato lo schema di connessione in semplice sbarra: Figura 16- Schema di connessione in semplice sbarra Il collegamento della linea elettrica con l utente termina nella stazione di consegna: la Figura 17 riassume nei termini generali la configurazione del collegamento d utente. 35

36 Figura 17 Configurazione generale della connessione La stazione di consegna è realizzata per connettere l utente ed appartiene al titolare della rete di trasmissione. All interno dell impianto di consegna sono collocati uno o più confini di proprietà, che separano le proprietà dei Titolari di rete da quelle dell utente ed interessano ai fini della committenza della realizzazione delle opere e delle responsabilità in materia di manutenzione e garanzia reciproca delle prestazioni. I confini di proprietà possono non coincidere con i confini di competenza funzionale che, ai fini delle regole tecniche di connessione, interessano la separazione tra attività del gestore e attività dell utente. Sono funzionalità in carico al gestore almeno il controllo della connessione circuitale, la misura commerciale, il telecontrollo e la protezione. Nella stazione di consegna, è individuato l'impianto di consegna, costituito dall'insieme delle apparecchiature e degli organi necessari al collegamento dell impianto d utente alla stazione di consegna. L impianto d utente è costituito da sistemi di sbarra, linee, impianti utilizzatori e generatori, di proprietà dell utente, strumentali alla propria attività. Nel caso specifico l impianto d utente è costituito dalla sottostazione primaria di trasformazione e distribuzione situata all interno del porto: quest ultima è di proprietà dell Ente portuale. 36

37 Dato che la consegna avviene con un collegamento terminale della rete di distribuzione nazionale in linea di trasmissione, lo schema dell impianto di consegna sarà il seguente: Figura 18- Schema dell impianto di consegna Questo schema è applicabile ad arrivi di linee di trasmissione, ad utenti passivi o a cabine primarie di distribuzione come nel suddetto caso. La sottostazione primaria di trasformazione e la rete di distribuzione all interno del porto saranno analizzate nel successivo paragrafo: per concludere lo schema di connessione tra la rete elettrica nazionale e la struttura nave risulta quello riportato in Fig

38 Figura 19 Schema a blocchi della connessione tra la RTN e la nave. 38

39 3.4 Sottostazione primaria di trasformazione e rete di distribuzione portuale Come già accennato nel paragrafo precedente, la sottostazione primaria di trasformazione fa parte di un unica installazione, che comprende anche l impianto di consegna dalla rete elettrica nazionale. Lo scopo della cabina primaria di trasformazione è proprio quello di passare dall alta tensione della rete di TERNA, 150 kv, alla media tensione, 20 kv, per la distribuzione all interno del porto. Si rende, infatti, necessaria una trasformazione intermedia tra la tensione richiesta dall utenza navale, 6.6 kv, e la tensione della rete nazionale: questo passaggio è obbligatorio per contenere i costi di installazione con l impiego di cabine di trasformazione secondarie che non corrispondono agli standard attuali. Inoltre, dato che la frequenza della quasi totalità delle imbarcazioni appartenenti alle tre classi sin ora esaminate è pari a 60 Hz e quella della rete elettrica italiana è pari a 50 Hz, è necessaria l installazione di un convertitore di frequenza a valle della stazione di trasformazione. Una soluzione alternativa potrebbe essere l installazione di un convertitore di frequenza a valle di ogni cabina di trasformazione secondaria, ma questo comporterebbe una spesa aggiuntiva troppo onerosa in confronto al numero d imbarcazioni che utilizzano una frequenza di rete pari a 50 Hz. Infatti, nonostante quest ultima sia caratteristica delle reti elettriche d Europa, Africa e Australia, mentre la seconda, è tipica degli impianti terrestri e navali dell America e del Giappone, esiste una tendenza ad utilizzare impianti con una frequenza di 60 Hz. Ad esempio, rispetto a quello a 380 V - 50 Hz, il sistema a 440 V - 60 Hz è tecnicamente ed economicamente superiore perché richiede macchinari, reti di distribuzione, quadri ed apparecchiature meno pesanti, meno costosi ed infine consente agli ausiliari delle velocità caratteristiche più in linea con le esigenze degli impianti. In Fig.20 è illustrato lo schema a blocchi di connessione tra la sottostazione primaria e le cabine secondarie di trasformazione; è altresì indicata la potenza nominale da ripartire per ogni singola stazione secondaria. Il valore della potenza impiegata per la cabina-traghetti è giustificato dal fatto che in essa sono raggruppati quattro trasformatori, ognuno dei quali alimenta un imbarcazione. 39

40 Figura 20 Schema a blocchi della rete elettrica di distribuzione 40

41 Dalla sottostazione primaria di trasformazione si dirama la rete di distribuzione che collega tutte le cabine secondarie di trasformazione poste in prossimità delle banchine da elettrificare. In figura 21 è rappresentata una possibile disposizione delle cabine di trasformazione, primaria e secondarie, all interno del porto. Dal momento che la sottostazione principale, comprensiva dell impianto di consegna della rete elettrica nazionale, occupa all incirca una superficie di 1000 mq, si è ipotizzato di posizionare tale struttura all interno dell area adibita allo stoccaggio delle merci, in posizione contigua alla zona di attesa e servizi traghetti: in questo modo il punto di consegna viene a coincidere proprio con il confine di proprietà dell ente porto. 41

42 Figura 21- Rete elettrica di distribuzione (20 kv) 42

43 Si noti, inoltre, come in Fig.21 siano state rappresentate le cabine secondarie di trasformazione e non i singoli trasformatori, che in tal caso avrebbero dovuto essere in numero di 9 come le banchine da elettrificare. Infatti, all interno della stazione secondaria del terminal-traghetti sono presenti tutti e quattro i trasformatori, così come all interno dell ultima stazione del terminal-crociere sono presenti due trasformatori. Tale scelta è dovuta principalmente a motivi tecnico-economici che saranno illustrati nella sezione successiva. La disposizione è stata evidenziata nello schema a blocchi di Fig.21: le linee rosse che compaiono sulla cartina rappresentano le canaline per il posizionamento sotto terra dei conduttori che collegano la sottostazione principale con le cabine secondarie. Il tipo e le specifiche del conduttore utilizzato saranno descritte nel paragrafo successivo, per ora si riassumono il numero e la lunghezza totale dei cavi utilizzati. TERMINAL-TRAGHETTI La cabina secondaria è provvista di 4 trasformatori, uno per banchina, e dista dalla sottostazione principale, secondo il percorso tracciato, 600 metri: dato che è necessario installare un conduttore per ogni singolo trasformatore, si dovranno impiegare 4 cavi per una lunghezza totale di 2400 metri. TERMINAL-CONTAINER Sono previste 2 cabine di trasformazione, ognuna provvista di un trasformatore; anche in questo caso per connettere la sottostazione principale è necessario un solo conduttore per trasformatore. La distanza dall impianto di consegna alle cabine secondarie è, rispettivamente, di 1150 e 1550 metri, per una lunghezza totale di 2700 metri. TERMINAL-CROCIERE Anche in questo caso, come per il terminal-container abbiamo 2 cabine di trasformazione: una, posta in prossimità dell Authority Trade Center munita di 1 trasformatore; l altra, provvista di 2 trasformatori, posta a lato della futura stazione crocieristi. 43

44 Una particolarità del terminal-crociere è che, a causa della potenza impiegata da ogni singola banchina, e quindi dell intensità della corrente necessaria, si devono utilizzare 2 conduttori per collegare ciascun trasformatore con la sottostazione principale. Le cabine distano, rispettivamente, e metri; pertanto, per i 3 trasformatori impiegati occorrono 6 cavi, per una lunghezza complessiva di metri ( 4 x e 2 x ) Conclusioni Complessivamente, la rete elettrica di distribuzione è costituita da 12 conduttori, per una lunghezza totale di metri circa. La scelta di riservare una linea di collegamento tra sottostazione principale e singolo trasformatore è dovuta al fatto che si vuole evitare il fenomeno della ridondanza in caso di guasto su una singola linea. Una possibile variante riguarda il terminal-crociere: nel tratto che unisce le 2 cabine di trasformazione potrebbe essere costruito un ponte mobile per consentire un accesso sia da nord, sia da sud alle navi da crociera: In questo caso, per connettersi con la terraferma sarebbe necessario utilizzare un cavo sottomarino, opzione non considerata in questo studio. Un ultima considerazione riguarda la linea tratteggiata in Fig. 21: in previsione di un sistema di elettrificazione esteso ad ulteriori postazioni, si è considerata l ipotesi di predisporre una canalina per la posa dei cavi che raggiunga il limite superiore della banchina-crociere, per abbattere i costi di eventuali ampliamenti futuri. Nel paragrafo successivo saranno illustrati i tipi di conduttori impiegati. 44

45 3.5 Soluzione tecnica adottata per l elettrificazione L elettrificazione delle tre tipologie di banchine si differenzia essenzialmente per il sistema di connessione utilizzato tra la banchina e la nave, mentre per quel che riguarda l installazione dei componenti di terra lo schema di progetto è il medesimo. Ovviamente, i requisiti tecnici a cui dovranno soddisfare questi ultimi saranno differenti a seconda della potenza totale installata per ogni terminal. In Fig. 22 è riportato lo schema costruttivo comune ad ogni singola banchina. La soluzione prevede una linea dedicata costituita da: collegamento tra la sottostazione e la cabina secondaria di trasformazione; cabina secondaria di trasformazione; collegamento tra la cabina secondaria e shore-box ; collegamento tra shore-box e nave. Figura 22- Schema costruttivo banchina-container Lo shore-box è l ultimo componente della linea, installato sul bordo della banchina, utilizzato per la connessione dei cavi con l imbarcazione. 45

46 3.6 Collegamento tra la sottostazione e la cabina secondaria di trasformazione La connessione tra la sottostazione di distribuzione e la cabina secondaria di trasformazione avviene tramite un conduttore interrato per applicazioni di terra di media tensione ( 12/20 kv). Per la scelta del conduttore si è fatto riferimento al catalogo della società PRYSMIAN [7] in base alle specifiche tecniche richieste da ogni singola banchina. BANCHINA-CONTAINER Tabell a 11- Specifiche della linea tra la sottostazione e la cabina secondaria di trasformazione della banchina-container LOAD QTY DEMAND FACTOR MVA DEMAND LOAD AMPS AT 20 kv BANCHINA CONTAINER % 7,5 216 In base a questi valori si è deciso di utilizzare un cavo di media tensione tripolare ad elica visibile, ricoperto da una guaina in PVC e caratterizzato dalle seguenti specifiche: Tabella 12- Caratteristiche del conduttore banchina-container ARG7H1RXARG7H1RX ARG7H1RX Sezione nominale (mm2) diametro indicativo conduttore (mm) spessore medio isolante (mm) diametro esterno massimo (mm) peso indicativo del cavo (kg/km) resistenza massima a 20 C in c. c. (Ohm/km) portata di corrente con temperatura ambiente di 20 C interrato ρ =1 (A) raggio minimo di curvatura (mm) 3 x ,1 5, ,253/1, Dato che la portata massima del conduttore è pari a 280 A, per connettere la sottostazione con ogni cabina secondaria di trasformazione della banchina-container è sufficiente utilizzare 1 conduttore ciascuna. 46

47 BANCHINA-CROCIERE Tabella 13 Specifiche della linea tra la sottostazione e la cabina secondaria di trasformazione della banchina-crociere LOAD QTY DEMAND FACTOR MVA DEMAND LOAD AMPS AT 20 kv BANCHINA CROCIERE % In base a questi valori si è deciso di utilizzare un cavo di media tensione tribolare ad elica visibile ricoperto da una guaina in PVC caratterizzato dalle seguenti specifiche ( allegato A): Tabella 14 Caratteristiche conduttore banchina-crociere ARG7H1RXARG7H1RX ARG7H1RX Sezione nominale (mm2) diametro indicativo conduttore (mm) spessore medio isolante (mm) diametro esterno massimo (mm) peso indicativo del cavo (kg/km) resistenza massima a 20 C in c. c. (Ohm/km) portata di corrente con temperatura ambiente di 20 C interrato ρ =1 (A) raggio minimo di curvatura (mm) 3 x ,1 5, ,164/1, Dal momento che la portata massima del conduttore è pari a 360 Ampere, per connettere la sottostazione con ogni trasformatore secondario della banchina-crociere è necessario utilizzare 2 conduttori ciascuno. 47

48 BANCHINA-TRAGHETTI Tabella 15 Specifiche della linea tra la sottostazione e la cabina secondaria di trasformazione della banchina-traghetti LOAD QTY DEMAND FACTOR MVA DEMAND LOAD AMPS AT 20 kv BANCHINA TRAGHETTI % In base a questi valori si è deciso di utilizzare un cavo di media tensione tribolare ad elica visibile ricoperto da una guaina in PVC caratterizzato dalle seguenti specifiche (vedere allegato A): Tabella 16 Caratteristiche conduttore banchina-traghetti ARG7H1RXARG7H1RX ARG7H1RX Sezione nominale (mm2) diametro indicativo conduttore (mm) spessore medio isolante (mm) diametro esterno massimo (mm) peso indicativo del cavo (kg/km) resistenza massima a 20 C in c. c. (Ohm/km) portata di corrente con temperatura ambiente di 20 C interrato ρ =1 (A) raggio minimo di curvatura (mm) 3 x 70 9,8 5, ,433/1, Dato che la portata massima del conduttore è pari a 200 Ampere, per connettere la sottostazione con ogni trasformatore secondario della banchina-traghetti è necessario utilizzare 1 conduttore ciascuno. 48

49 3.7 Cabina secondaria di trasformazione e disposizione degli shore-boxes La cabina secondaria di trasformazione è necessaria in quanto la tensione dell utenza elettrica delle imbarcazioni è differente dalla tensione della corrente in uscita dalla sottostazione principale. La tensione massima supportata è differente a seconda della tipologia d imbarcazione: Tabella 17 Tensione delle utenze navali TENSIONE ( V ) NAVE-CROCIERA 6600 NAVE-CONTAINER 6600 o 440 NAVE TRAGHETTO 440 Si è scelto di utilizzare trasformatori di media tensione da 20/6.6 kv indipendentemente dal tipo d imbarcazione che deve essere rifornita. Tale scelta è stata imposta per limitare il numero di conduttori e facilitarne la movimentazione nella fase di connessione con la nave. Ad esempio, se si utilizzasse un trasformatore da 20kV/440V, per rifornire un traghetto che assorbe 4 MVA, sarebbero necessari 18 cavi, il che implicherebbe delle complicazioni tecniche non indifferen ti. Per ovviare a questo p roblema, si preferisce ricorrere ad un trasformatore aggiuntivo da 6.6kV/440V installato direttamente sulle navi che non supportano una tensione pari a 6.6kV. La cabina di trasformazione cui si fa riferimento è della AB B GROUP [14]: si tratta di una struttura in prefabbricato ( allegato B ) pre-assemblata e testata in fabbrica dalla ditta stessa. 49

50 Figura 23 Cabina secondaria di trasformazione: PDC 50

51 51

52 Il PDC (Power Distribution Center) è un modulo compatto che integra tutti i sub-sistemi elettrici che solitamente sono installati separatamente: sono compresi i quadri di distribuzione, i trasformatori e il pannello di controllo. I costi sono contenuti sia per via delle dimensioni ridotte sia per il fatto che si tratta di una struttura trasportabile che non ha bisogno di fondamenta. La possibilità di installare più convertitori di tensione ci permette di utilizzare, ove possibile, un unica cabina per alimentare più banchine e trattandosi di un modulo coperto lo si può posizionare anche in prossimità della banchina senza il minimo rischio che gli agenti atmosferici, in particolare l acqua salata di mare, danneggino i componenti interni. Questo fatto assume ancor più rilevanza, se si pensa che al fine di evitare eccessive perdite di carico tra il trasformatore e lo shore-box, con una tensione di 6.6kV, la distanza tra i due deve essere inferiore ai 180m circa; in caso contrario è necessario aumentare il numero di conduttori. Questo limite tecnico impone delle soluzioni diversificate per i tre terminal considerati Terminal-crociere Essendo le banchine del terminal-crociere disposte lungo due accosti, è impossibile installare un unica cabina di trasformazione equipaggiata con 3 trasformatori (uno per nave), senza incorrere nel problema delle dissipazioni sopra descritto: basti pensare, infatti, che la lunghezza di una qualunque nave da crociera supera ampiamente i 250 metri. Per questo motivo si rende necessaria l installazione di due moduli separati, rispettivamente equipaggiati con 1 e 2 trasformatori. In Fig.24 è riportata la disposizione delle 2 cabine di trasformazione e dei relativi shore-boxes. La disposizione di questi ultimi è dovuta ad un compromesso tecnico-economico che dipende dal tipo di in esame: dovendo elettrificare tre imbarcazioni contemporaneamente, si è optato per tre postazioni fisse. Per quel che riguarda l installazione del primo shore-box (N.1), non ci sono particolari problemi di disposizione. Infatti, la banchina prefissata all accosto può ospitare al massimo un imbarcazione alla volta: pertanto, dato che il punto di connessione con l utenza navale si trova a poppa, basterà installare la cassetta di connessione ad una distanza di circa 50 metri dall inizio della banchina senza incorrere nel problema di spazi di accosto inutilizzati. 52