A cura del Dipartimento Agricoltura, Foreste e Forestazione - Regione Calabria

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1 A cura del Dipartimento Agricoltura, Foreste e Forestazione - Regione Calabria 02 Novembre - Dicembre Poste Italiane spa - Sped. in A.P. - D.L. 353/2003 (Conv. in L n. 46) Art. 1, Comma 1, DCB Verona Anno LXV - ISSN C.P Verona SUPPLEMENTO AL NUMERO 50 DEL 31 DICEMBRE 2009 Inserto Il pane, alimento ed elemento di cultura Intervista a Paolo De Castro presidente della Commissione agricoltura europea Agroenergie, opportunità col mini-eolico La «legge Sabatini» facilita l accesso al credito

2 Energie rinnovabili 37 QUANDO L ELETTRICITÀ ARRIVA DAL VENTO Mini-eolico e agricoltura un binomio vincente di RAFFAELE PANE L imprenditore agricolo che intende investire nelle energie alternative può orientarsi verso una soluzione che racchiude diversi vantaggi. Sul mercato le opportunità non mancano. La scelta dovrà comunque scaturire da un analisi attenta di diversi parametri ambientali, logistici e aziendali eolica è il prodotto della conversione dell energia cinetica del vento in altre forme L energia di energia. Prima tra tutte le energie rinnovabili per il rapporto costo/produzione, è stata anche la prima fonte energetica rinnovabile usata dall uomo. Oggi, l impiego dell energia eolica per la produzione di energia elettrica è una realtà consolidata e rappresenta un caso di successo tra le nuove fonti rinnovabili, oltre che una concreta opportunità di business per la moderna azienda agricola. La turbina eolica moderna quindi, a differenza del vecchio mulino a vento, (primo esempio di turbina FUNZIONAMENTO DI UN IMPIANTO MINI-EOLICO Generatore eolico a Inverter b Contatore bidirezionale Rete elettrica c Abitazione Un generatore ad asse orizzontale si orienta inseguendo la direzione del vento Le pale del generatore eolico [a], mosse dal vento, producono energia elettrica (freccia rosa) che viene trasformata in corrente alternata da un inverter [b] che viene utilizzata per illuminazione, elettrodomestici, ecc. (freccia gialla) e ceduta alla rete elettrica (alla quale si è collegati) nei momenti di maggiore produzione (freccia rossa). Quando l impianto mini-eolico non è in grado di produrre energia sufficiente è possibile prelevare la corrente dalla rete elettrica (freccia blu): un contatore bidirezionale [c] (che va a sostituire il tradizionale contatore) conteggia l energia immessa in rete e quella prelevata. Per lo scambio sul posto è prevista la valorizzazione dell energia immessa in rete (al più al valore dell energia prelevata). Disegno di Albano Moscardo

3 38 OCCHIELLO TABELLA 1 - BOX SUDDIVISIONE DELLE TURBINE PER TAGLIA E UTILIZZO TITOLO 2 BOX TITOLO 2 BOX TITOLO 2 BOX Potenza elettrica erogata Diametro Altezza Taglia Applicazioni tipiche a velocità nominale rotore palo Potenza XS nominale Qualche centinaio di watt m 22 6 m 3 Imbarcazioni, camper, piccole utenze isolate dell Impianto (kwp) Non Parzialmente Integrato Integrato Integrato Abitazioni, strutture commerciali e PMI, installazioni a terra o su tetto S Da 1 kw a 6 kw 2 5 m 6 8 m anche in ambito urbano, utenze isolate o connese alla rete elettrica A) 1 P 3 0,392 0,431 0,480 Agriturismi, camping, villaggi, strutture commeciali, aziende agricole B) M 3 Oltre < P 6 kw 20 fino a 600,372 kw 5 18 m 0, m e PMI, 0,451 per installazioni a terra e utenze connesse alla rete elettrica C) P > 20 0,353 0,392 Aziende 0,431 agricole e PMI, per installazioni a terra e utenze connesse L Oltre 60 kw fino a 200 kw m m alla rete elettrica eolica) trasforma l energia cinetica del vento in energia elettrica. Per le turbine eoliche una prima classificazione può essere fatta in funzione della tecnologia utilizzata: OCCHIELLO TABELLA 2 - BOX SCALA DI BEAUFORT TITOLO 2 BOX TITOLO 2 BOX TITOLO 2 BOX Velocità Velocità del vento del vento Descrizione Effetti sull ambiente Potenza (m/s) nominale (km/h) dell Impianto (kwp) Non Parzialmente Integrato 0 0,2 0 1 Integrato Calma Il Integrato fumo sale verticalmente A) 1 P 3 0,392 0,431 0,480 Movimento del vento visibile dal B) 0,3 1,53 < P Bava 0,372 di vento fumo 0,412 0,451 C) P > 20 0,353 0,392 0,431 Si sente il vento sulla pelle nuda. 1,6 3, Brezza leggera Le foglie frusciano 3,4 5, Brezza Movimento costante delle foglie e di rami sottili 5,5 7, Brezza vivace Movimento di rami; si alzano le polveri 8,0 10, Brezza tesa Piccoli alberi oscillano 10,8 13, Vento fresco 13,9 17, Vento forte 17,2 20, Burrasca moderata 20,8 24, Burrasca forte 24,5 28, Tempesta Movimento di grossi rami; difficoltà ad utilizzare l ombrello Grossi alberi ondeggiano; difficoltà ad avanzare Il vento rompe i rami. Impossibile camminare contro vento Leggeri danni alle case (tegole e camini) Alberi sradicati, gravi danni alle case 28,5 32, Fortunale Vasti danni strutturali 32, Uragano Danni ingenti ed estesi alle strutture Generatore eolico ad asse orizzontale (Hawt - Horizontal axis wind turbines), formato da una torre in acciaio/sostegno sulla cui sommità si trova un involucro (gondola) che contiene un generatore elettrico azionato da un rotore a pale (solitamente 2 o 3) che si orienta inseguendo la direzione del vento. Il mulino a vento è un esempio storico di generatore ad asse orizzontale. Generatore eolico ad asse verticale (Vawt - Vertical axis wind turbines). Il rotore si presenta in svariate forme e geometrie sulla base della soluzione tecnica individuata dal singolo produttore. Ha caratteristiche interessanti in termini di robustezza, silenziosità e capacità di sfruttare qualsiasi direzione del vento senza doversi riorientare continuamente, è però in genere più costoso dei precedenti. Attualmente la tecnologia maggiormente utilizzata è quella Hawt, che può essere ulteriormente classificata per potenza elettrica nominale e per applicazione. Quindi a seconda degli utilizzi e della taglia queste turbine si possono suddividere come in tabella 1. Le turbine che possono essere considerate come mini-eolico sono quelle che vanno dai pochi kw fino ai 200 kw. In particolare, in questo range di potenza quelle che hanno avuto un forte sviluppo negli ultimi anni sono quelle da 20 kw che hanno rappresentato la maggioranza delle installazioni effettuate. La notevole versatilità di tali sistemi consente un impiego potenziale diffusivo sul territorio, producendo energia elettrica nelle immediate adiacenze dei luoghi di utilizzo,

4 39 riducendo il costo del trasporto e migliorando le condizioni di approvvigionamento locale. Esse possono essere agevolmente impiegate (con l ausilio di alcuni «accessori») in svariate applicazioni tipiche delle aziende agricole quali ad esempio: illuminazione in luoghi sprovvisti di rete elettrica; alimentazione ausiliarie e utenze isolate; alimentazione di stazioni di pompaggio; Un aspetto importante dell utilizzo delle turbine mini-eoliche è la loro reazione/produzione con le diverse intensità di vento. Per avere una quantificazione oggettiva e immediata dell intensità del vento, in passato sono stati proposti diversi modelli. Tra questi, la scala di Beaufort (i valori ricavabili sono però indicativi e non puntuali), mette in relazione l intensità del vento espressa in m/sec con gli effetti causati sull ambiente (tabella 2). L interazione turbina-vento è sintetizzata nella curva caratteristica propria di ogni turbina che mette in relazione la produzione di energia espressa in kw con l intensità del vento. GRAFICO 1 CURVA CARATTERISTICA TIPICA DI UNA TURBINA DA 20 KW Potenza elettrica in rete (kw) ,50 4,50 5,50 7,00 8,50 10,00 11,50 13,00 14,50 16,00 17,50 19,00 Velocità del vento al mozzo (m/s) FIGURA 1 AREA DI INFLUENZA DEGLI OSTACOLI SUL VENTO L intensità delle correnti In genere una turbina mini-eolica ha una velocità definita di cut-in (in genere tra i 3-4,5 m/sec di vento) che, superata, si avvia e comincia a produrre energia. Tuttavia, ai bassi regimi di vento (grafico 1), corrispondono esigui valori di potenza erogata dalla macchina. Al crescere dell intensità del vento la potenza prodotta dalla macchina aumenta in modo più che proporzionale, sino a raggiungere i valori dichiarati come «nominali» a m/sec (circa km/ora). Velocità del vento superiori alla nominale determinano incrementi di potenza elettrica generata assai limitati, poiché i sistemi di controllo (interni alla turbina stessa) intervengono per ridurre le sollecitazioni a cui vengono sottoposti gli organi Fonte: Dipartimento Usa dell energia. meccanici ed elettrici. Raggiunta la velocità di cut-out (27-35 m/sec) in genere intervengono dei sistemi di protezione interni che per preservare l integrità della turbina stessa la arrestano. Da ciò si capisce che una scelta oculata del sito garantisce una produzione soddisfacente. Può essere quindi conveniente installare un impianto mini-eolico laddove le condizioni di vento, nell arco dell anno, siano tali da garantirne un adeguato funzionamento, senza dimenticare una produzione di energia che garantisca un accettabile remunerazione del costo sostenuto. Per questo l unico parametro che può dare un indicazione della convenienza dell installazione di una turbina mini-eolica è la velocità media del vento su base annuale. Sono quindi da escludere tutti quei siti la cui velocità media del vento sia inferiore a 4,5 m/sec. Consultare le mappe Il territorio italiano è contraddistinto da valori della velocità media del vento di solito non elevati. Ad altezze tipiche delle turbine mini-eoliche (25 metri) questo valore è generalmente compreso fra 2 e 7 metri al secondo. Un indicazione più precisa, ma pur sempre del tutto orientativa, si può ricavare dalle mappe eoliche del territorio.

5 40 PROFESSIONISTI SPECIALIZZATI SONO INDISPENSABILI COSTI E INCENTIVI, È BENE DOCUMENTARSI Volendo effettuare una valutazione sulla produzione, a livello indicativo, consideriamo un impianto minieolico installato correttamente in un sito con velocità media annua fra 5 e 6 m/s. Esso fornisce una produzione annua compresa fra 1000 e 1800 kwh per ogni Kw di potenza nominale. Si può in altri termini dire che l impianto «lavora fra 1000 e 1800 ore equivalenti», intendendo dire che si sarebbe ottenuta la stessa produzione di energia elettrica facendo funzionare il generatore alla potenza nominale per lo stesso numero di ore. Il costo di un sistema mini-eolico installato «chiavi in mano» (Iva esclusa) per taglie comprese fra 5 Kw e 20 Kw è compreso fra e euro per Kw installato, dove il costo a Kw maggiore è riferito alla taglia d impianto più piccola. Per macchine di taglia maggiore di 20 Kw il costo unitario si riduce. Il D.M. del 18/12/2008 ha previsto l introduzione di un incentivo statale per gli impianti mini-eolici connessi alla rete elettrica di distribuzione con potenza compresa tra 1 e 200 Kw (tariffa fissa onnicomprensiva). Tale incentivo, erogato dal Gestore dei servizi elettrici (Gse), è pari a 0,30euro per ogni kwh prodotto e immesso in rete e ha la durata di 15 anni. Al termine di questo periodo l energia prodotta potrà essere venduta sul mercato elettrico o più semplicemente al Gse tramite il meccanismo del ritiro dedicato. In alternativa, potrà beneficiare, una volta ottenuta l autorizzazione, del meccanismo di scambio sul posto (Ssp). Con lo Ssp l energia (kwh) prodotta dall impianto e non assorbita dalle utenze elettriche (lampade, pompe, macchinari) viene immessa in rete e misurata da un apposito contatore. Tale energia viene valorizzata e con cadenza trimestrale il Gse corrisponde al cliente finale il corrispettivo economico corrispondente. Nel caso di saldo positivo, tra il valore dell energia immessa in rete e il valore di quella prelevata che risulta dal conguaglio annuale, l importo eccedente la spesa sostenuta dal cliente nell anno viene conservato come credito economico per gli anni successivi, senza alcuna scadenza temporale e senza rivalutazione economica dell importo negli anni successivi. Lo Ssp non è cumulabile con la tariffa onnicomprensiva che, pari come detto a 0,30 euro per ogni kwh prodotto ed immesso in rete, dimostra di essere il sistema di remunerazione più vantaggioso per gli impianti minieolici. La normativa, tranne che per realizzazioni in aree protette, prevede che l installazione di impianti minieolici di potenza fino a 60 Kw possa essere autorizzata, in assenza di vincoli, mediante una Denuncia di inizio attività (Dia) presso il Comune di appartenenza. Per tutti gli altri casi esclusi dal procedimento semplificato occorre richiedere l autorizzazione ad installare l impianto attraverso il procedimento unico (d.lgs. n. 387/03). Va infine considerato che ad oggi tutti i maggiori produttori di turbine eoliche mondiali hanno nei loro listini turbine mini-eoliche con caratteristiche tra loro molto diverse. È quindi auspicabile che per questo tipo di scelta l azienda agricola si avvalga della collaborazione di tecnici altamente qualificati i quali, attraverso un attenta analisi dei parametri sopra esposti, dovranno consigliare la tipologia di aerogeneratore e la soluzione tecnica che meglio si sposa con le esigenze dell azienda agricola e le caratteristiche del sito d installazione. R.P. A tale proposito è interessante citare quella realizzata dal Centro elettrotecnico sperimentale italiano (Cesi) che va sotto il nome di Atlante eolico dell Italia e che è disponibile su internet in forma interattiva, al sito cesiricerca.it/viewer.htm. Per la valutazione del sito ai fini di un installazione mini-eolica di piccola potenza (fino a 50 kw) è consigliabile utilizzare le mappe a 25 metro dal suolo. Un altra importante verifica da effettuare sul sito è l assenza di ostacoli (edifici, alberi, ecc.) tali da influenzare il flusso d aria che investe la turbina: un ostacolo fa sentire il suo influsso negativo, generando turbolenze sino ad altezze pari al doppio della sua altezza, in un raggio dalla base dello stesso pari a circa 20 volte la sua altezza. Pertanto, in presenza di ostacoli e qualora l altezza della turbina non sia tale da sopravanzare le turbolenze generate, è consigliabile posizionare l impianto a una distanza pari a circa venti volte l altezza dell ostacolo stesso. Quindi, per avere un indicazione precisa della bontà di un sito è sempre consigliabile una «campagna nemometria» di almeno un anno. L effettiva produzione di energia è fortemente dipendente dal sito scelto, dall altezza dal suolo della turbina e dalle caratteristiche della stessa. Raffaele Pane Responsabile tecnico EnerGER srl info@energer.it