PRODUZIONE CON FONTI RINNOVABILI - 2

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1 G.B. ZORZOLI PRODUZIONE CON FONTI RINNOVABILI - 2 Pisa,

2 FONTI RINNOVABILI ENERGIA EOLICA

3 L ENERGIA EOLICA PUO ESSERE ECONOMICAMENTE SFRUTTATA SE LA VELOCITA DEL VENTO SUPERA 4 M/S

4 MAPPA EOLICA ITALIA

5 GLI AEROGENERATORI SONO CLASSIFICABILI IN FUNZIONE DELLA POSIZIONE DELL'ASSE DI ROTAZIONE IN FUNZIONE DELLA TAGLIA DI POTENZA IN FUNZIONE DEL NUMERO DI PALE

6 SCHEMA AEROGENERATORE

7 LA FORMA DELLE PALE È DISEGNATA IN MODO CHE IL FLUSSO DELL ARIA CHE LE INVESTE AZIONI IL ROTORE

8 ALL ESTERNO DELLA GONDOLA È FISSATO IL ROTORE COSTITUITO DA UN MOZZO SUL QUALE SONO MONTATE LE PALE (1, 2 o 3)

9 LA GONDOLA È IN GRADO DI RUOTARE RISPETTO AL SOSTEGNO ALLO SCOPO DI MANTENERE L ASSE DELLA MACCHINA SEMPRE PARALLELO ALLA DIREZIONE DEL VENTO

10 DAL ROTORE L ENERGIA CINETICA DEL VENTO VIENE TRASMESSA A UN GENERATORE DI CORRENTE COLLEGATO AI SISTEMI DI CONTROLLO E TRASFORMAZIONE CHE REGOLANO LA PRODUZIONE DI ELETTRICITÀ E L EVENTUALE L ALLACCIAMENTO IN RETE

11 LA VELOCITÀ DEL VENTO NOMINALE È LA MINIMA VELOCITÀ DEL VENTO CHE PERMETTE ALLA MACCHINA DI FORNIRE LA POTENZA DI PROGETTO ( M/S PER POCHE CENTINAIA DI KW ) AD ELEVATE VELOCITÀ ( M/S) L AEROGENERATORE VIENE POSTO FUORI SERVIZIO PER MOTIVI DI SICUREZZA

12 CONFIGURAZIONI AEREOGENERATORI ISOLATI IN CLUSTER (WIND FARM IN GENERE COLLEGATE ALLA RETE)

13 CONFIGURAZIONE WIND FARMS DISPOSIZIONE SU UNA UNICA FILA DISPOSIZIONE SU RETICOLO QUADRATO O ROMBOIDALE DISPOSIZIONE SU FILE PARALLELE

14 LA INTERDISTANZA FRA GLI AEROGENERATORI PUÒ VARIARE DA (3-5)D A (5-7)D A SECONDA SE: SI TRATTI DELLA DISTANZA ENTRO LA FILA SI TRATTI DELLA DISTANZA TRA FILE DIVERSE

15 IMPATTO AMBIENTALE DEGLI IMPIANTI EOLICI NEGATIVO OCCUPAZIONE DEL TERRITORIO VARIAZIONE AL PAESAGGIO EMISSIONI ACUSTICHE INTERFERENZE ELETTROMAGNETICHE DISTURBO ALL'AVIFAUNA STANZIALE E MIGRATORIA POSITIVO ENERGIA DIRETTAMENTE A RETE LOCALE EMISSIONI INQUINANTI EVITATE

16 Effetti potenzialmente significativi Le interferenze elettromagnetiche si verificano solo nel caso in cui gli aerogeneratori vengano situati in corrispondenza delle direttrici o raggi di emissioni di antenne radioemittenti. L elettromagnetismo può indurre effetti nocivi sull uomo uomo e risultare significativo alla presenza di linee elettriche aeree, soprattutto in alta e altissima tensione L inquinamento atmosferico è strettamente collegato alle fasi di cantiere. Analizzando le emissioni a livello globale (dalla culla alla tomba) risulta che pur considerando tutte le fasi di estrazione, trasporto, realizzazione, installazione e smantellamento, il bilancio delle emissioni risulta essere nettamente a favore della fonte eolica

17 Gli aerogeneratori non sono facilmente occultabili alla vista ma possono essere mascherati grazie a: Struttura di sostegno del rotore Gradazione di colore La metodologia più adatta per valutare gli effetti sul paesaggio dovuti alla realizzazione dell impianto si basa su simulazione fotografica di inserimento. Due tecniche: Schermatura: inserimento di un oggetto artificiale o naturale; Mitigazione: interventi che portano al miglioramento delle condizioni visive senza escludere la causa del disturbo

18 L impianto eolico Sa Turrina Manna dell Enel Green Power visto dalla strada di accesso

19 Fotosimulazione dell impianto eolico visto dalla strada di accesso al paese.

20 L impianto eolico Sa Turrina Manna visto dalla strada di accesso.

21 Fotosimulazione con variazione cromatica dell impianto eolico Sa Turrina Manna visto dalla strada di accesso

22 Turbina bipala in Sardegna "); //-->

23 Windfarm a turbine tripala a Mucuripe in Brasile "); //-->

24 Turbina multipala "); //-->

25 24 turbine tripala di una Windfarm a Lolland in Danimarca //-->

26 Windfarm a Enix in Spagna < "); //-->

27 Windfarm Offshore in prossimità di Blyth in Danimarca

28 ANDAMENTO POTENZA EOLICA INSTALLATA Potenza installata nel mondo Potenza ins tallata ITALIA: FINE 2008 INSTALLATI 3736 MW (+ 35%)

29 L UNIONE EUROPEA RIMANE LEADER MONDIALE PIU DI MW INSTALLATI A FINE % DELLAPOTENZA EOLICA MONDIALE MA A FINE 2006 ERA IL 69% MASSIMA CRESCITA 2007: USA ( MW) UE 2008: MW EOLICI (43% POTENZA INSTALLATA)

30 PREVISIONI SVILUPPO POTENZA EOLICA PREVISIONI SVILUPPO POTENZA EOLICA GW Off-shore On-shore

31 PREVISIONI DI SVILUPPO DELL EOLICO EOLICO ABBASTANZA ATTENDIBILI IN QUANTO PREVALGONO: LEARNING BY DOING EFFETTI SCALA NELLA PRODUZIONE INNOVATIONI SOLO INCREMENTALI COME AUMENTO DIMENSIONI SVILUPPO DELL OFF SHORE OGGI PIU COSTOSO (~( ~ + 50%)

32 INCREMENTO DIMENSIONI GENERATORI EOLICI Incremento della potenza installata nei modelli di turbine commerciali

33 PREVISIONI DEL GLOBAL WIND OUTLOOK 2006

34 UNA PROPOSTA INTERESSANTE Il progetto KiteGen intende dimostrare la possibilità di controllare in modo automatico gli aquiloni di potenza (power kites), allo scopo di generare energia elettrica da fonte eolica. I power kites sono dispositivi in grado di levarsi in volo anche in presenza di brezze leggere. Questi aquiloni, che hanno una superficie di DECINE DI METRI QUADRATI, sono manovrabili da terra con una coppia di funi, che consente di controllarne la direzione di volo e l'assetto rispetto al vento

35 In presenza di venti tesi, un singolo aquilone è in grado di esercitare una forza di trazione che può raggiungere centinaia di kilonewton navigando a velocità che possono superare 80m/s

36 Il KiteGen può essere visto come una grande giostra saldamente vincolata al suolo, costituita da una struttura di supporto centrale di altezza opportuna per sorreggere i bracci tramite una tensostruttura.. La giostra è messa in rotazione proprio grazie al vento, che trascina in quota gli aquiloni uscenti dai bracci stessi. Il corpo centrale rotante contiene gli argani automatici per le coppie di cavi di guida/potenza degli aquiloni, lunghi oltre 1000 metri. L'asse rotante del carosello aziona i grandi alternatori opportunamente demoltiplicati.

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38 IL KITEGEN

39 FONTI RINNOVABILI BIOMASSE

40 BIOMASSE TUTTO CIÒ CHE HA MATRICE ORGANICA

41 LA BIOMASSA RAPPRESENTA LA FORMA PIÙ SOFISTICATA DI ACCUMULO DELL ENERGIA ENERGIA SOLARE CONSENTE ALLE PIANTE DI CONVERTIRE LA CO ATMOSFERICA ² IN MATERIA ORGANICA TRAMITE IL PROCESSO DI FOTOSINTESI DURANTE LA LORO CRESCITA

42 PER FOTOSINTESI VENGONO FISSATE COMPLESSIVAMENTE CIRCA TONNELLATE DI CARBONIO ALL ANNO ANNO CON UN CONTENUTO ENERGETICO DELL ORDINE DI MTEP

43 LE BIOMASSE SODDISFANO IL 15% CIRCA DEGLI USI ENERGETICI PRIMARI NEL MONDO: MTEP/ANNO

44 I PAESI IN VIA DI SVILUPPO RICAVANO MEDIAMENTE IL 38% DELLA PROPRIA ENERGIA DALLE BIOMASSE: MTEP/ANNO IN MOLTI DI ESSI TALE RISORSA SODDISFA FINO AL 90% DEL FABBISOGNO ENERGETICO TOTALE MEDIANTE LA COMBUSTIONE DI: LEGNO PAGLIA RIFIUTI ANIMALI

45 NEI PAESI INDUSTRIALIZZATI LE BIOMASSE CONTRIBUISCONO AI FABBISOGNI ENERGETICI PER IL 3%: 156 MTEP/ANNO IN PARTICOLARE: USA: 3,2% (70 MTEP/ANNO) EUROPA: 3,5% (40 MTEP/ANNO): 18% IN FINLANDIA 17% IN SVEZIA 13% IN AUSTRIA ITALIA 2%

46 LE PIÙ IMPORTANTI TIPOLOGIE DI BIOMASSA RESIDUI FORESTALI SCARTI DELL INDUSTRIA DI TRASFORMAZIONE DEL LEGNO (TRUCIOLI, SEGATURA, ECC.) SCARTI DELLE AZIENDE ZOOTECNICHE SCARTI MERCATALI RIFIUTI SOLIDI URBANI (SOLO IN ITALIA) SHORT ROTATION FORESTRY (SFR)

47 SHORT ROTATION FORESTRY (SRF) AUMENTA RESA PER ETTARO CON LIMITATI COSTI ENERGETICI E DI LAVORO IN ITALIA SRF SVILUPPATA PER PRODUZIONE DI PIOPPI

48 CONCETTO CHIAVE Caratteristiche qualitative e di crescita del pioppo tradizionale: sesti di impianto molto distanziati, da 4 x 4 m a 10 x 10 m, con ridotto numero di piante per ettaro, max 5-600, tagli a medio-lungo ciclo ( anni), elevata qualità del legno con fusti armonici e senza nodi, ecc. DIVERSE DA QUELLE DELLE SRF Densità di impianto: fino a piante ad ettaro elevata capacità di attecchimento anche da talee di cm e non da astoni di m resistenza ad alcune malattie che possono danneggiare la ceppaia, molto stressata per turni di taglio ridotti necessità di avere legno pesante anche se non di eccelsa qualità

49 SELEZIONATE DIVERSE LINEE GENETICHE PIOPPI PROVENIENTI DA TUTTO IL MONDO LORO INCROCIO E IBRIDAZIONE CONTROLLATA POI SCREENING MIGLIAIA PIANTE IBRIDE DERIVANTI DAGLI INCROCI

50 SELEZIONE VIENE FATTA IN BASE A CARATTERISTICHE PRODUTTIVE ATTECCHIMENTO E SVILUPPO RADICALE DOMINANZA DEL FUSTO PRINCIPALE RESISTENZA AD ALCUNE MALATTIE TOLLERANZA ALLA SALINITÀ RESISTENZA ALLA SICCITÀ DENSITÀ BASALE DEL LEGNO

51 PRODUTTIVITA 1 BIENNIO NORD ITALIA t*ha Mira (Ve) Peso fresco 1 e 2 anno PF 1 anno Incremento PF 2 anno AF2 I-214 Lux

52 PRODUTTIVITA CICLI SUCCESSIVI AL PRIMO NEL NORD ITALIA Racconigi (CN) ,49 Peso secco Peso fresco 50 48,25 t ha -1 anno ,78 12,79 31,60 24, Monviso I-214 Sirio

53 UNA VOLTA CONSTATATA LA VALIDITÀ DEL MATERIALE GENETICO MESSA A PUNTO DI UN CICLO CHE FOSSE INTERAMENTE MECCANIZZABILE

54 Principali problemi riscontrati nella coltivazione Trapianto delle talee Aumentare la percentuale di attecchimento Raccolta Trovare sistemi semplici rapidi ed economici

55 IL TRAPIANTO DELLE TALEE È STATO RISOLTO CON LA REALIZZAZIONE DI UNA TRAPIANTATRICE IDRAULICA A INIEZIONE ELETTRONICA

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57 COSTI IMPIEGO TRAPIANTATRICE

58 IL PROBLEMA DELLA RACCOLTA DEL PIOPPO BIENNALE È STATO RISOLTO CON REALIZZAZIONE DI UNA APPROPRIATA RACCOGLITRICE CIPPATRICE

59 RACCOGLITRICE CIPPATRICE

60 MODELLO STANDARD DI UTILIZZO BIOMASSE PER COMBUSTIONE COMBUSTORE DIMENSIONATO SU DISPONIBILITA BIOMASSA (COSTO RACCOLTA+TRASPORTO)

61 MODELLO INNOVATIVO (SRF) COMBUSTORE DIMENSIONATO SULLA DOMANDA INFATTI FUNZIONA SE COSTO PRODUZIONE RACCOLTA E TRASPORTO BIOMASSA SUFFICIENTEMENTE CONTENUTO CONVENIENTE PER AGRICOLTORI PRODURRE SE NECESSARIO BIOMASSA AD HOC

62 UTILIZZI ENERGETICI BIOMASSA

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64 COMBUSTIONE DIRETTA PUO UTILIZZARE CON CONTENUTI DI ACQUA INFERIORI AL 35%: LEGNAME IN TUTTE LE SUE FORME PAGLIE DI CEREALI RESIDUI DI RACCOLTA DI LEGUMI SECCHI RESIDUI DI PIANTE OLEAGINOSE (RICINO, CATRAMO, ECC.) RESIDUI DI PIANTE DA FIBRA TESSILE (COTONE, CANAPA, ECC.) RESIDUI LEGNOSI DI POTATURA DI PIANTE DA FRUTTO E FORESTALI RESIDUI DELL INDUSTRIA AGRO ALIMENTARE

65 COMBUSTIONE DIRETTA BIOMASSA PER PRODUZIONE CALORE PER PRODUZIONE COMBINATA ENERGIA ELETTRICA E CALORE (1-5 5 MW) PURA PRODUZIONE ELETTRICA POCO CONVENIENTE FINO A 2 MW CIRCA: POSSIBILE CICLO ORC 1-55 MW: CICLO A VAPORE

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68 GASSIFICATORE UPDRAFT Molto efficiente Gas in uscita molto sporco

69 AL MOTORE SYNGAS GAS DA UPDRAFT SCRUBBER Abbatte TAR e acido cloridrico PRECIPITATORE ELETTROSTAT. Abbatte TAR e polveri DESOLFORATORE A FREDDO Abbatte acido solfidrico

70 GASSIFICATORE DOWNDRAFT Minore efficienza Gas meno inquinato Gas più umido e con più particolato solido

71 GASSIFICATORE A LETTO FLUIDO

72 DIGESTIONE ANAEROBICA PROCESSO DI CONVERSIONE BIOCHIMICO IN ASSENZA DI OSSIGENO: CONSISTE NELLA DEMOLIZIONE AD OPERA DI MICRO-ORGANISMI ORGANISMI DI SOSTANZE ORGANICHE COMPLESSE CONTENUTE NEI VEGETALI E NEI SOTTOPRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE CHE PRODUCE UN GAS (BIOGAS) COSTITUITO PER IL 60 70% DA METANO PER LA RESTANTE PARTE SOPRATTUTTO DA CO ² AVENTE UN POTERE CALORIFICO MEDIO DELL'ORDINE DI KCAL/NM 3. IL BIOGAS COSÌ PRODOTTO PUÒ ESSERE UTILIZZATO COME COMBUSTIBILE PER ALIMENTARE CALDAIE A GAS O MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA

73 AL TERMINE DEL PROCESSO DI FERMENTAZIONE ANAEROBICA NELL'EFFLUENTE SI CONSERVANO INTEGRI I PRINCIPALI ELEMENTI NUTRITIVI (AZOTO, FOSFORO, POTASSIO) PRESENTI NELLA MATERIA PRIMA L'EFFLUENTE PUO RISULTARE UN OTTIMO FERTILIZZANTE

74 GLI IMPIANTI A DIGESTIONE ANAEROBICA POSSONO ESSERE ALIMENTATI MEDIANTE RESIDUI AD ALTO CONTENUTO DI UMIDITÀ: DEIEZIONI ANIMALI (SPECIE SUINE) REFLUI CIVILI RIFIUTI ALIMENTARI FRAZIONE ORGANICA DEI RIFIUTI SOLIDI URBANI

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76 OLII VEGETALI ESTRAIBILI DA PIANTE OLEAGINOSE:SOIA, COLZA, GIRASOLE, ECC. UTILIZZABILI COME COMBUSTIBILI NELLO STATO IN CUI VENGONO ESTRATTI O DOPO ESTERIFICAZIONE TUTTE LE OLEAGINOSE SONO RICCHE DI MATERIE PROTEICHE DOPO L ESTRAZIONE L DELL OLIO IMPIEGABILI NELL ALIMENTAZIONE ANIMALE SOTTO FORMA DI PANNELLI POSSIBILE IL RIUTILIZZO DEI SOTTOPRODOTTI DI PROCESSO AD ESEMPIO LA GLICERINA NELL INDUSTRIA FARMACEUTICA

77 PREVISIONI EX-MINISTRO DE CASTRO Nel milione di ettari impiegati nella filiera agroenergetica suddivisi in: bioetanolo biodiesel combustione biogas olio vegetale

78 FONTI RINNOVABILI INCENTIVI

79 DECRETO MINISTERIALE ISTITUISCE I CERTIFICATI VERDI I CV PROMUOVONO FONTI RINNOVABILI NELLA GENERAZIONE ELETTRICA IN CONDIZIONI PARTICOLARI DI MERCATO

80 DAL 2002: OBBLIGO PRODUZIONE DA FONTI RINNOVABILI 2% (2,35% ) 2006) ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA DA COMBUSTIBILI FOSSILI

81 L ENERGIA DEVE PROVENIRE DA IMPIANTI A FONTI RINNOVABILI ENTRATI IN FUNZIONE DOPO E VALE PER 8 ANNI (PORTATA A 12 NEL 2006)

82 ALTERNATIVA: ACQUISTO QUOTA DA TERZI (CERTIFICATI VERDI)

83 PACCHETTO INIZIALE DI CERTIFICATI VERDI: ENERGIA DA IMPIANTI CIP 6 ENTRATI IN FUNZIONE DOPO

84 STIMA VALORE CERTIFICATI VERDI DA IMPIANTI CIP 6 NEL 2008: 123 /MWh

85 CV IN FINANZIARIA 2008 Durata CV estesa a 15 anni E definito valore di riferimento: 180 euro/mwh a cui va sottratto il prezzo medio annuo di cessione dell energia energia elettrica registrato nell anno precedente (nel 2008 il valore è circa di 110 euro/mwh). Fino al 25% consumo energia elettrica da rinnovabili obbligo di acquistare anche CV eccedenti il numero richiesto per coprire la quota annua obbligatoria da rinnovabili (destinata comunque a crescere 0,75%/anno fra 2007 e 2012 contro il precedente 0,35%).

86 Valore CV ogni tipologia modulato moltiplicando CV riferimento per coefficiente ad hoc Fonte Coefficiente 1 Eolica 1,00 1- bis Eolica offshore 1,10 2 Solare * - 3 Geotermica 0,90 4 Moto ondoso e maremotrice 1,80 5 Idraulica 1,00 6 Rifiuti biodegradabili, biomasse diverse da quelle di cui al punto successivo 7 Biomasse e biogas prodotti da attività agricola, allevamento e forestale da filiera corta 7- bis Biomasse e biogas di cui al punto 7, alimentanti impianti di cogenerazione ad alto rendimento, con riutilizzo dell'energia termica in ambito agricolo 8 Gas di discarica e gas residuati dai processi di depurazione e biogas b diversi da quelli del punto precedente *Per gli impianti da fonte solare si applica quanto stabilito dal D.M. del 19 febbraio ,10 1,8 1,8 0,80

87 Per impianti sotto 1 MW è possibile adottare il meccanismo del conto energia Fonte Entità della tariffa (euro cent/kwh) 1 Eolica 22 2 Solare * - 3 Geotermica 20 4 Moto ondoso e maremotrice 34 5 Idraulica diversa da quella del punto precedente 22 6 Rifiuti biodegradabili, biomasse diverse da quelle di cui al punto successivo 7 Biomasse e biogas prodotti da attività agricola, allevamento e forestale da filiera corta * 8 Gas di discarica e gas residuati dai processi di depurazione e biogas diversi da quelli del punto precedente *Per gli impianti da fonte solare si applica quanto stabilito dal D.M. del 19 febbraio 2007

88 FINANZIARIA 2008 A partire dal 2009 per gli edifici di nuova costruzione sarà obbligatoria l installazione l di impianti per la produzione di energia elettrica da rinnovabili di potenza di almeno1 kw per ogni unità abitativa contro il precedente 0,2 kw. Per i fabbricati industriali di estensione non inferiore a 100 m 2, la potenza minima sale a 5 kw.

89 GRAZIE!