Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia

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1 ! " # $ Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni Meccaniche, Nucleari, Aeronautiche e di Metallurgia Produzione di energia elettrica mediante turbine eoliche Giugno 5 (BOZZA) Sommario Cenni storici L energia eolica nel mondo Velocità del vento e distribuzione dell energia Sistemi di conversione dell energia eolica Aspetti normativi e percorso autorizzativo Aspetti economici Il futuro

2 Cenni storici Aerogeneratore collegato ad una pompa centrifuga Aeromotore ENRCON P 6 kw %

3 L energia eolica nel mondo Energia elettrica prodotta mediante turbine eoliche a partire dal 98 ' ( ) *,+ + - Andamento del costo dell energia elettrica prodotta mediante turbine eoliche (in centesimi di $ al kwh). / : &

4 Velocità del vento e distribuzione dell energia Coefficiente di potenza Cp.7.6 Coefficiente di potenza Cp Vo/V ;

5 Distribuzione di Weibull () A B,> C DFE BG@ H DGI D,JKB L I MON 5 Distribuzione di Weibull h [ore/anno] 5 5 k k 5 5 Velocità del vento [m/s] k Distribuzione di Weibull () A B,> C DFE BG@ H DGI D,JKB L I MQP Distribuzione di Weibull h [ore/anno] c c4 c5 c6 5 5 Velocità del vento [m/s ] c7 <

6 Distribuzione di Weibull () Dstribuzione di velocità Velocità del vento [% della velocità a 5 m dal suolo] alpha Altezza dal suolo [m] R

7 lc c ji gh Profilo di velocità q o p m n he d k d ef b c TGUV W X X Y[Z Y U \ ] ^ U ^_ `a Sistemi di conversione dell energia eolica S

8 Tubo di flusso Fasi di funzionamento r

9 Durata della potenza Disturbi di funzionamento s

10 t u v u w x y ρ z Potenza della corrente eolica indisturbata Potenza raccolta dalla corrente eolica { { { { } { { { ~ { } } ρ ρ Potenza raccolta ρ ρ Coefficiente di potenza Caduta di pressione sulla macchina eolica ˆ GŠG Œ Ž, ŠO G Š,ŠG GŒ Œ G ŽGŒ Ž ( ) ( ) š š œ ρ ž Coefficiente di Potenza ()

11 Velocità della corrente sul rotore ( ) : :... G K O, Gª «G«G ª, ª ª ª Gª «ª O GG, ª ± + ρ ρ ρ Velocità ottima sul rotore ³ ³ µ ρ ρ Coefficiente di potenza L espressione del coefficiente di potenza può essere quindi scritta come: ( ) ( ) ¹FºG» ¼ º ½¾, ÀÁ º Âà Coefficiente di Potenza ()

12 Å Å Æ Ä Ä Ä Æ Æ Æ Æ Æ Æ Coefficiente di Potenza () Coefficiente di potenza ottimale (BETZ) ( + ) Ç Å Ç Æ ( ) ; ; ( / ). 59 Aspetti normativi e percorso autorizzativo %

13 Ï Ð È É Ê Ë Ì Í Î Il quadro di riferimento europeo Protocollo di Kyoto Libro bianco dell Unione Europea Risoluzione del Parlamento Europeo Dichiarazione di Madrid Accordo di Atene Protocollo di Milano Dichiarazione delle Canarie Il quadro normativo italiano Legge numero del 9//9: l utilizzo delle fonti di energia rinnovabili è da considerarsi di pubblico interesse e di pubblica utilità &

14 à á â ã ä â å ä æ ç è ä â é ê ê æ è é ë ä ì é í à é æ î è é á ä ï é ã é Ñ Ò Ó Ô ÕÖ Ó Ó Ø Ù Ú Û Û Ù Ô Ô Ú Ü Ó Ý Õ Þ ÕÔ Ó ß ð ñ ò ó ô õö ö ö õ ó ø õ ù ô ó ú û ü ýgõ þ ò ô õ ý,ó ø õ û õ Percorso autorizzativo () Concessione edilizia anno: inizio lavori - anni : fine lavori Parere igienico sanitario Nulla osta aeronautico Svincolo idrogeologico Preliminari all avvio lavori Nulla osta paesaggistico Soprintendenza archeologica Deposito Genio Civile Prevenzione incendi Valutazione inserimento ambientale Comunicazione inizio lavori Documenti tecnici d appalto Autorizzazioni per varianti in corso d opera anno: inizio lavori - anni : fine lavori Successive al avvio lavori Collaudo statico Agibilità o equivalente Collaudo tecnico amministrativo Convenzione con il Comune 9 anni Usi civici Espropri 9 anni Occupazione suolo pubblico Con Enti Pubblici Attraversamento fiumi, tratturi e altro Attraversamento rete Enel Attraversamento rete telefonica Attraversamento gasdotti e acque Attraversamento strade Locazione 9 anni Con soggetti privati Edificazione Servitù Percorso autorizzativo () ÿ ÿ! "! #!! $!! & & % # &! % ' '! +, / /. / 4, / 5, - / +, , 7, / /, / 4. - / : 8, ,, 9 : / ; /.. 5, / 5. <. 9,, -. 7 /, 6 7 7, 4 5,>,. -, 6 5 / % & '!! $! # #! $! # (! $ % &! ' ) * $ ( & % &! # % ) ;

15 GH IKJ ST RQ PO 5% 4% % % % % L M M N EDF Valore medio EDF Aspetti economici <

16 Cause di rottura U VW X>YAZ [ \ ]>^ ^ W\ V 6% % % 6% 5% 7% 8% 4% % rottura di un componente altre cause alta velocità fulmine sistema di controllo svitamento di un elemento cause non note rottura del moltiplicatore ghiaccio Variazione prezzo energia v t uzy ~ z { z x } u zw w { z zy v x v tw s tu _ ` a b c d g c d j j f j a ` l c h l g g n d j b r e f aih d k mie f d d fpo e q R

17 Redditività Wind Farm ˆ Š Œ Ž Œ Indice di redditività (PI).5 8 v [m/s] Prezzo medio di vendita dell energia [Euro/kWh] Consumo mondiale di energia elettrica > > A A > >š >œ > ž >š >œ ž š S

18 Riduzione emissioni º» ¼ ½ ¾» À>ÁiÁ » à û À>»>» À>Ľ>» ÀÅ À>Æ» ª «± ³ «µ 8% 7% 6% 5% 4% % % % % Unione europea U.S.A Giappone Altri Paesi Industriali ¹ Costo turbine eoliche àaá â ã>ä å á æ çaè ç é æ çaæ ê ë ì í á å å ç î í è ïå Ç È É Ê È Ê Ë Ì Í Î Ï Ð Ñ Ò È Ó Ó Ô Ì Î Õ Ö pø Ù>Ì È Ò Ë Ú Î È Ï Ð Û È ÜiÝ Ó Ð É É Î Þ Ô Ñ Ë Ï Î Ê ß Ø S r

19 ð ñ Sostituzione fonti e tecnologie Conclusioni Stato attuale: sono richieste fino a 5 pratiche con tempi di attesa troppo lunghi. Proposta: creare un unico Ente Nazionale competente in materia al quale inoltrare la domanda e tutti i documenti relativi; L Ente dopo un tempo stabilito (es. 9 giorni) rilascia un parere (favorevole o contrario); Dovrebbe poi essere consentito un appello per il riesame della domanda; Questa è la procedura seguita anche negli Stati Uniti d America. s