Port&ShippingTech. Napoli giugno Dott. Michele Torre Capo 9 Uff. Impianti Elettrici Navali Stato Maggiore Marina - Rep.

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1 Port&ShippingTech Napoli giugno 2014 Dott. Michele Torre Capo 9 Uff. Impianti Elettrici Navali Stato Maggiore Marina - Rep. NAVI

2 Elettrificazione delle Basi Navali della Marina Militare Due esperienze correlate Agenda Risvolti ambientali Soluzioni progettuali a favore dell efficienza energetica Conclusioni

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5 Dislocazione della flotta nelle Basi Navali principali della M.M. Stazione Navale Mar Grande - TARANTO Circa 20 unità di prima linea e sommergibili e 20 unità minori e uso locale

6 Dislocazione della flotta nelle Basi Navali principali della M.M. Base Navale di LA SPEZIA Circa 26 unità prima linea, seconda linea e sommergibili e 18 unità minori e uso locale

7 Dislocazione della flotta nelle Basi Navali principali della M.M. Base Navale di AUGUSTA Circa 15 unità di seconda linea e 7 unità minori e uso locale

8 Consumi annuali (MWh/anno) TARANTO LA SPEZIA AUGUSTA

9 Quali le potenze max assorbite dalle navi della M.M. quando ormeggiate alle Basi Navali? 25 Titolo del grafico Potenze max (MW) (a 50Hz e 60 Hz) Previsione potenze max nei prossimi 5 anni (MW) 0 TARANTO LA SPEZIA AUGUSTA

10 Quante le emissioni NON trasferite nell ambiente grazie all elettrificazione posti di ormeggio? Sostanza inquinante Fattore emissione diesel navale in porto (Kg/MWh) Fattore emissione centrali di terra (Kg/MWh) CO NOx 15 0,3 SOx 1 0,2 PM 0,5 0,05

11 Quante le emissioni NON trasferite nell ambiente grazie all elettrificazione posti di ormeggio alla Stazione Navale Mar Grande - Taranto Sostanza inquinante Emissione SENZA elettrificaz.ne (T/anno) Emissione CON elettrificaz.ne (T/anno) Percentuale di riduzione emissioni (%) CO % NOx % SOx % PM 14 1,5-90%

12 Emissioni Auto Equivalente Dal punto di vista del particolato in sospensione, se la Stazione Navale di Taranto non avesse le banchine elettrificate, sarebbe paragonabile ad un traffico continuo di poco meno di 500 automezzi diesel Euro3 circolanti costantemente nell area portuale. EMISSIONI DI PARTICOLATO DI UN AUTOMEZZO DIESEL EURO3 ALLA VELOCITA DI 50 KM/H: CIRCA 30 KG/ANNO.

13 Emissioni Auto Equivalente Ma grazie all elettrificazione delle banchine, il particolato generato dalla Stazione Navale di Taranto è equivalente ad un traffico continuo di 50 automezzi.su tutta la rete stradale nazionale.

14 Sulla frequenza della rete elettrica di terra e di bordo. 50 Hz vs 60 Hz Esistono due standard di frequenza della rete elettrica terrestre: Europa 50 Hz, America 60 Hz. La distinzione fra questi due livelli di frequenza è dovuta a motivi storici e commerciali

15 Rappresentazione della diffusione nel mondo delle frequenze 50 e 60 Hz

16 Sulla frequenza della rete elettrica di bordo Anche le navi adottano per la rete elettrica di bordo a 50 Hz oppure 60 Hz e non esistono particolari problemi per una nave che accosta in un porto del mondo ove la frequenza terrestre è differente da quella adottata a bordo a meno che la nave non è costretta (o interessata) alla shore connection.

17 Impatto della conversione sulla Autorità Portuali d Europa La maggior diffusione della 60 Hz tra le navi dotate di shore connection fa sì che è praticamente d obbligo per i porti d Europa - che decidono di elettrificare le banchine - produrre un alimentazione a 60 Hz, convertendo la frequenza della rete terrestre a 50 Hz. Un onere particolarmente costoso quello dell acquisto e l esercizio di convertitori di frequenza 50 / 60 Hz, con poche possibilità di recupero dell investimento. Un onere tutto sommato inesistente per i porti del Nord America.

18 Le Navi Grigie Come per il mondo navale civile, anche le Navi Militari hanno riservato alla 60 Hz un ruolo privilegiato e gli Standard militari sulla qualità dell energia elettrica di bordo si riferiscono esclusivamente alla 60 Hz. Le navi militari sono in generale tutte dotate della capacità di shore e le Stazioni Navali Militari Europee più importanti sono di conseguenza elettrificate con sistemi di conversione 50 Hz / 60 Hz.

19 shore bidirezionale, non solo per ricevere, ma anche per dare energia. Le navi militari della MMI sono tutte progettate con capacità di shore connection. Assorbimenti da 300 a 3000 KW. Ma i nuovi progetti navali prevedono un «shore bidirezionale», una CAPACITA DUAL USE DELLE UNITA NAVALI IN OTTICA PROTEZIONE CIVILE: la nave strumento in grado di fornire energia elettrica ad un accampamento o comunità portuale composto sino a 1500 famiglie o 6000 persone.

20 Stazione Navale Mar Grande - Taranto Base di La Spezia Potenza nominale N. Gruppi di conversione 24 MVA 8 gruppi convertitori rotanti di potenza unitaria 3 MVA 18 MVA 6 convertitori da 3 MVA ciascuno 6 convertitori da 3 MVA Base di Augusta 4 MVA 2 convertitori da 2 MVA

21 Un idea innovativa della M.M.I.: nuove costruzioni navali a 50 Hz Negli anni 80, prima dell avvento del Cavour, non ci si poneva il problema della frequenza di rete. Il Vespucci e altre navi minori erano a 50 Hz, ma la gran parte impiegava la 60 Hz.

22 Perché la MMI si orienta verso la scelta della 50 Hz anche su alcune navi di prima linea Dall esame di vari fattori è risultato che la frequenza 50 Hz a bordo delle navi militari NON è di ostacolo alle attività che si svolgono in contesti di mantenimento interoperatività Nato/UE che adottano una frequenza diversa. Di contro appaiono evidenti tanti vantaggi.

23 Nuove costruzioni navali della M.M. a 50 Hz Così da pochi anni è stata fissata la nuova visione, tutta nazionale della Marina Militare che adotta per le future costruzioni navali la frequenza di 50 Hz, laddove i requisiti operativi lo consentano.

24 Nave Cavour (CVH 550) Nave Cavour è una portaerei STOVL (Short Take Off and Vertical Landing) italiana, costruita da Fincantieri, ed entrata in servizio per la Marina Militare italiana nel E la Nave Ammiraglia della Marina Militare con un dislocamento di t., lunghezza 236,5 mt, alloggi per oltre 1200 persone, velocità 28 nodi, 7000 miglia di autonomia a 16 nodi. Ha ricevuto, alla presenza del Presidente della Repubblica la Bandiera di Combattimento il 10 giugno 2009.

25 Nave Cavour: progetto tutto italiano

26 Cavour. Progetto dual use Da un lato l Unità riveste un ruolo centrale nelle missioni di proiezione, sul mare e dal mare, nei vari contesti organizzativi, tanto a carattere interforze che multinazionale

27 N. Cavour: un potenziale nazionale per soccorsi umanitari e interventi ambientali

28 Nave Cavour: Portaerei Il Cavour ha un ponte di volo lungo 234 metri, dotato di 6 punti di decollo ed appontaggio per aerei ed elicotteri, 2 aree di parcheggio aeromobili e due elevatori da 30 tonnellate che collegano il ponte di volo con l hangar. Può imbarcare un gruppo di volo misto, aerei ed elicotteri, composto da circa 20 aeromobili.

29 Nave Cavour: piattaforma logistica ed anfibia N. Cavour può condurre operazioni anfibie dal mare, trasportando e supportando un intero contingente di forze da sbarco e la capacità di poter imbarcare e trasportare mezzi ruotati e cingolati di ogni tipologia e di varie dimensioni.

30 Nave Cavour: unità di comando e controllo La nave è stata specificatamente progettata come Unità sede di Comando, con spiccate capacità di Comando, Controllo e Comunicazione. L Unità dispone di aree di STAFF nelle quali è possibile garantire servizi di fonia, dati, videoteleconferenza e televisivi, supportati da spiccate capacità di connessione satellitare. Dalla portaerei Cavour è quindi possibile comandare e dirigere con prontezza ed efficacia operazioni militari navali, aeree ed anfibie, ma anche attività di assistenza in favore della popolazione civile, da parte di STAFF nazionali ed internazionali, militari e civili.

31 Nave Cavour: nave ospedale L area medica di bordo è un vero e proprio ospedale galleggiante dotato delle più moderne apparecchiature,. All avanguardia per apparecchiature e capacità mediche, l ospedale di bordo è costituito da 2 sale operatorie, 1 unità di terapia intensiva, 1 unità di rianimazione, 1 unità per il trattamento dei pazienti ustionati, 1 unità di diagnostica per immagini, 1 unità odontoiatrica, 1 farmacia, 1 laboratorio d analisi, 3 sale degenza per un totale di 32 posti letto. A ciò si aggiunge la possibilità di effettuare interventi ed ottenere consulenze in remoto sfruttando la rete di telemedicina.

32 Nave Cavour: principali caratteristiche tecniche della propulsione e del Sistema elettrico. L'Apparato Motore è basato su 4 turbine a gas AVIO da 22 MW ciascuna (per una potenza complessiva da 88 MW). L'Impianto Elettrico a 660 V e 50 Hz, (potenza complessiva installata di 17.6 MW) progettato con criteri innovativi; la generazione elettrica è assicurata da 6 gruppi diesel-generatori da 2200 KW e due gruppi generatore-asse, anch'essi da 2200 KW.

33 Electric Plant Block Diagram MAristat SPMM - Rome, september 23rd 2010

34 Vantaggi di Nave Cavour grazie alla 50 Hz L arrivo di N. Cavour NON ha pesato sul sistema di conversione delle Basi della M.M. poiché l unità si alimenta ad una cabina a 50 Hz. Considerando il rendimento tipico dei generatori elettrici rotanti (84%), è stato valutato che le perdite di conversione alla SNMG ammontano a circa 1000 Eu/giorno (360 KEu/anno). Nave Cavour, quando è in porto, assorbe una potenza media di 2,7 MW. La stima del risparmio per via dell alimentazione diretta da terra (senza interposti convertitori di frequenza) è valutato in circa /giorno. Infine, l alimentazione da terra del Cavour, senza interposti convertitori, assicura un risparmio di circa 1000 KWh/anno, pari ad una mancata emissione di CO2 per 500 t/anno.

35 Conclusioni 1)Importante ed utile progettare e costruire le navi dotate di shore connection. 2)E preferibile che la rete elettrica delle navi dotate di shore, che frequentano maggiormente i porti europei, sia basata sulla 50 hz. 3)Per le AAPP europee è più sostenibile l investimento per elettrificare le banchine a 50 Hz direttamente dalla rete terrestre. 4)I costi della bolletta elettrica per le navi, se collegate in porto, sono più convenienti. La MM ha stimato una costo medio dell energia per le proprie navi collegate in porto pari a circa 0,12 eu/kwh, contro i 0,15 Eu/KWh del costo di combustibile per generare energia elettrica in porto con i gruppi di bordo. 5)Necessaria infine una politica che incentivi l abbassamento delle emissioni nei porti aiutando le AAPP ad investire sull elettrificazione.