ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI: IL MICROEOLICO

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1 Scuola Politecnica e delle Scienze di Base Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale CORSO DI LAUREA IN INGEGNERIA PER L AMBIENTE E TERRITORIO ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI: IL MICROEOLICO Relatore: Prof. Calise Francesco Candidato: Matilde Doddato N

2 Sommario 2 I cambiamenti climatici e FER, Fonti Energetiche Rinnovabili Analisi di Betz Classificazione e componenti delle turbine Mini e micro eolico Caso studio LCA Conclusioni

3 I cambiamenti climatici 3 Emissioni di CO 2eq Incremento di temperatura nel 2060

4 FER: Fonti Energetiche Rinnovabili 4 Sole Fotovoltaico Biomasse Eolico Termico Idroelettrico Acqua Energia marina Fluidi geotermici Geotermia

5 FER: Fonti Energetiche Rinnovabili 5 Produzione lorda di energia elettrica da FER in Italia (TWh) Vantaggi: assenza di immissioni inquinanti nell atmosfera ; tasso di rinnovamento in tempi maggiori o uguali al tasso di consumo/utilizzo, sono considerate pressoché inesauribili.

6 FER: Fonti Energetiche Rinnovabili 6 Produzione eolica in Italia

7 Analisi di Betz 7 P = 1 2 ρ A v3 C p C p = 4a 1 a 2 A = πd2 4 Cp in funzione di a

8 Classificazione delle turbine 8 Turbine ad asse orizzontale Sottovento Sopravento Turbine eoliche Darreius Turbine ad asse verticale Savonius Gorlov

9 Componenti 9

10 Sistemi di regolazione 10 Controllo dell imbardata Confronto tra i tre sistemi di controllo P sistema di controllo della potenza passo Controllo dello stallo stallo imbardata Pitch control Cut-in Cut-off W 0

11 Producibilità elettrica 11 E = f v 0 P v

12 Impatto ambientale 12 Impatto visivo: Impatto acustico:

13 Mini e micro eolico 13

14 Analisi di fattibilità 14 WT 2500 Whisper 500 Heq = EE Pn Turbina WT2500 Turbina Whisper500 EE anno EE anno Pnom 2.5 Pnom 3 Heq Heq

15 Analisi di fattibilità 15 WT 2500 Analisi economica Whisper 500

16 c ue [ /kwh] Analisi di fattibilità 16 0,6 c ue - H eq 0,5 0,4 0,3 0,2 Cue-Heq WT 2500 Whisper 500 0, H eq [ore]

17 Caso studio LCA 17 Life Cycle Assesment del microeolico: produzione ed installazione ; uso e manutenzione ; dismissione dell impianto ; costi dei trasporti relativi a ciascuna fase.

18 Caso studio LCA 18 Valutazione delle prestazioni energetico-ambientali ; Emissioni di kg di CO 2eq Energia (%) 0,3 2 0,7 6 Emissione CO 2eq (%) Tot 809 kg 1 1,5 6,7 0, ,5 Inverter Torre Basamento in calcestruzzo Turbina Cavi elettrici Produzione Installazione Manutenzione Fine vita Trasporti Produzione Installazione Manutenzione Fine vita Trasporti

19 Caso studio LCA 19 Valutazione delle prestazioni energetico-ambientali ; Emissioni di kg di CO 2eq. Energia (%) 0,9 6 Emissione CO 2eq (%) Tot 1793 kg 0, ,1 64 Produzione Installazione Manutenzione Fine vita Trasporti Produzione Installazione Manutenzione Fine vita Trasporti

20 Conclusioni 20 l impiego della tecnologia eolica per la produzione di energia elettrica, rappresenta un elemento chiave per il raggiungimento degli obiettivi al 2030 fissati dall Unione Europea; in particolare il microeolico, grazie alla sua versatilità, fa si che ogni cittadino possa contribuire in maniera determinante; dal punto di vista ambientale questa tecnologia non emette gas serra durante la fase di esercizio dell impianto, non consuma materie prime e combustibili. Inoltre tutti i rifiuti prodotti alla dismissione dell opera sono facilmente smaltibili; per incentivarne l utilizzo, si punta sul migliorare l accettabilità visiva per essere utilizzati con più frequenza all interno di siti sub-urbani o urbani.

21 Conclusioni 21 A questo proposito, si nota come negli ultimi tempi stia prendendo piede sempre più l architettura rinnovabile, che si pone come obiettivo quello di considerare gli edifici sostenibili come una nuova normalità, rendendo molto spesso il microeolico protagonista di queste strutture con forme di design studiate nel dettaglio.

22 Conclusioni 22 Grazie per l attenzione