Come nasce una Wind Farm Bari 26 maggio 2008 Fabrizio Sardella - Vestas Italia 13 May 2009 Mercatonelmondo Un altroannorecord Potenza cumulata installata al 31 Dic 2007: 94.112 MW Potenza installata nel 2007: 20.073 MW Tasso di Crescita +27% Nord America 18.664 MW, tot al 31 Dec 07 5630 MW, anno 2007 (+ 43%) Asia 16.091 MW, tot al 31 Dec 07 5.436 MW, anno 2007 Europa (+51%) 57.136 MW, tot al 31 Dec 07 8.662 MW, anno 2007 (+ 18%) America Latina 507 MW, tot al 31 Dec 07 28 MW, anno 2007 (+6%) Africa & Medio Oriente 528 MW, tot al 31 Dec 07 159 MW, anno 2007 (+43%) Asia area del Pacifico 1158 MW, tot al 31 Dec 07 158 MW, anno 2007 (+16%) Page 2
I dieci principali produttori di turbine eoliche nel mondo Quota di mercato al 31 Dic 2006 Potenza anno 2006 (MW) Potenza cumulata al 31 Dec 06 (MW) Vestas (DK) 33,7% 4.239 25.006 Enercon (GE) 14,8% 2.316 11.001 Gamesa (ES) 13,8% 2.346 10.259 GE Wind (US) 13,0% 2.326 9.696 Siemens (DK) 7,5% 1.103 5.605 Nordex (GE) 4,3% 505 3.209 Suzlon (IND) 3,6% 1.157 2.641 Repower (GE) 2,7% 480 2.002 Acciona (ES) 1,1% 426 798 GoldWind (PRC) 0,8% 416 627 Page 3 Source BTM reprt 2006 Organizzazione Globale. Presenza locale Vestas Nacelles A/S Vestas Towers A/S Vestas Blades A/S Vestas Technology R&D Vestas People & Culture Vestas Control Systems A/S Vestas Americas Vestas Northern Europe Vestas Mediterranean Vestas Central Europe Vestas Asia Pacific Vestas Offshore Page 4
Vestas in Italia Unità lavorative: 650 Sede di Taranto 2 Unità di produzione per le turbine V52 850 kw e V90 3MW Capacità produttiva: 500 WTGs/year Tasso di crescita produzione: + 300% nel periodo 2003-2006 1 Unità di vendite per i paesi del Mediterraneo Est (Italia, Turchia, Balcani del Sud, Nord Africa, Medio Oriente) Page 5 Installazioni in Italia al 30 Giugno 07 Type Liguria Other 2 V52 850 3 Tot 5 Type Toscana V52 850 6 Tot 6 Type Umbria Other 2 Tot 2 Type Sardegna Sardinia Other 1 Ulassai (Nu) 42 V80 V47-660 40 Ploaghe (SS) 32 V52 V52 850 94 Nurri (NU) 26 V52 V66-1750 12 V80-2000 84 Tot 232 Type Campania Other 88 V47-660 103 V52 850 52 V80-2000 70 V90 3000 36 Tot 348 Campania Andretta e Bisaccia (SR) 35 V80 Ricigliano (SA) 12 V90 3MW Ginestra degli Schiavoni (BN) 39 V52 Casalbore (AV) 18 V52 Type Abruzzo Other 1 V47-660 16 Tot 17 Type Molise Other 3 V47-660 43 V52 850kW 20 Tot 66 Type Puglia Other 97 Puglia V47-660 71 Sant Agata (FG) 36 V80 V52 850 17 Surbo (LE) 18 V90 2MW V80-2000 72 Troia San Cireo (FG) 15 V90 2MW V90-2000 66 PietraMontecorvino (FG) 20 V52 Tot 323 Type Basilicata V47-660 63 V52 850 36 Tot 99 Basilicata Forenza (PZ) 60 V47 Montemurro (PZ) 28 V52 Type Sicilia Other 8 V47-660 15 Sicilia V52 850 178 Francofonte (SR) 24 V90 3MW Caltavuturo (PA) 36 V52 V90 3000 72 Carlentini (SR) 29 V52 Tot 272 Total 1353 MW 1529 WTGs 75 wind farms Page 6 60% delle installazioni in Italia sono state realizzate da Vestas Italia
Individuazione delle possibili aree Esistono studi specialistici, come quello effettuato dal CESI, che mostrano la distribuzione delle velocità del vento sul suolo nazionale Con l uso di queste mappe è possibile avere solo una valutazione di massima nel senso che si può notare quanto sia più ventosa l area sud dell Italia rispetto all area nord Le mappe sono relative a varie quote rispetto al livello del terreno. Quella rappresentata è relativa alla quota di 70m Page 7 Individuazione delle possibili aree Esistono delle mappe più dettagliate: alcune provengono sempre dal CESI, come quella in figura, altre sono state elaborate da altri centri di ricerca. L Università di Lecce ne ha elaborata una per il suolo pugliese Page 8
Campagna anemometrica L energia prodotta da una turbina eolica dipende dalla velocità del vento elevata al cubo Quindi è molto importante conoscere con esattezza i valori della velocità media del vento nell arco di un anno Il vento è un fenomeno naturale ripetitivo, stagionale, quindi spesso basta un anno di rilievi La misura si effettua con anemometri e banderuole posizionati su pali metallici di altezza possibilmente vicina a quella del futuro rotore (mozzo) Page 9 Sensori di velocità e di direzione Anemometro a coppette Si utilizza per la misura della velocità del vento Banderuola Si utilizza per la misura della direzione del vento Page 10
Profilo del vento 120 E importante avere più sensori sistemati a varie altezze per poter stimare correttamente la velocità del vento al mozzo delle future turbine Per un corretto posizionamento delle turbine è altresì importante avere misure provenienti da più pali quando il terreno è mosso, caratterizzato da rilievi e colline. Sono utili anche sensori di temperatura e pressione per la valutazione della densità dell aria z [m] 100 80 60 40 20 V [m/s] 0 0 2 4 6 8 Page 11 Distribuzione annua della velocità del vento Al termine della campagna di acquisizione dati, si contano le ore per le quali il vento ha spirato in un certo intervallo di velocità, intervallo a cui corrisponde una certa velocità media e si ripete il conteggio per vari intervalli e cioè per vari valori della velocità media Si ottiene un grafico simile a quello rappresentato a lato Ore annue 1200 1000 800 600 400 200 0 Distribuzione delle velocità di vento Velocità media annua 6 m/s 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Velocità del vento [m/s] Page 12
Una prima stima dell energia prodotta 2500 Curva di Potenza V80 2MW 1200 Distribuzione delle velocità di vento Velocità media annua 6 m/s 2000 1000 Potenza [kw] 1500 1300 1000 500 Ore annue 800 600 400 200 0 0 5 10 15 20 25 30 Velocità del vento [m/s] 0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 Velocità del vento [m/s] Energia 10 m/s = Potenza x ore =1300 x 400 = 520 000 kwh Ripetendo lo stesso calcolo per ogni velocità di vento e sommando tutti i contributi, si ottiene la produzione energetica annua Page 13 Studio del sito (micrositing) Una volta individuata l area interessata all intervento si deve ipotizzare un lay-out della centrale eolica tenendo conto delle direzioni di provenienza del vento Uno degli effetti che deve essere tenuto in considerazione è quello che la scia di una turbina ha sulle altre turbine. La scia influenza sia la resa energetica che le forze applicate al rotore (regola dei 3D) Page 14
Studio del sito (micrositing) E necessario valutare il comportamento delle turbine prima che siano installate in sito Per questo si utilizzano delle simulazioni fatte al computer Si effettua un calcolo più accurato della resa energetica e si verifica che le forze applicate dal vento alle turbine rientrino nei valori di progetto (integrità strutturale) Page 15 Sopralluoghi per la viabilità Trasportare componenti lunghi decine di metri non è un più un problema al giorno d oggi, ma può diventarlo sulle strade di montagna. Page 16
Modifiche alla viabilità Possono essere necessari alcuni interventi, dallo smontaggio di qualche guard rail, alla realizzazione di nuovi tratti di strada (allargamenti ecc.) Page 17 Realizzazione delle piazzole e della viabilità interna del sito Page 18
Realizzazione delle fondazioni in cemento Page 19 Realizzazione delle fondazioni in cemento Page 20
Trasporto in sito Page 21 Trasporto in sito Page 22
Montaggio delle turbine Page 23 Montaggio delle turbine Page 24
Montaggio delle turbine Page 25 La wind farm completa Page 26
I numeri di un parco eolico: il caso di Surbo (LE) Aereogeneratori: 18 turbine V90-2 MW Energia prodotta: 78.5000 MWh/anno Connessione alla rete: inizio 2007 Emissioni evitate: 51.000 ton CO2/anno (Sarebbe necessario piantare più di 280.000 alberi per bilanciare la emissione della stessa quantità di CO2) Famiglie alimentate: 33.000 famiglie/anno (il consumo di circa 100.000 abitanti, una città italiana di medie dimensioni) Tonnellate Equiv. petrolio: 19.000 tep/anno V90-2 MW Surbo (Lecce) * Considerando un fattore di emissione di 0,65 ton CO2 MWh, un consumo medio per utenza domestica di 2,4 MWh/anno, 1 albero per 175g di CO 2 (libro di Pietrogrande Franco Muzio Editore), 0,25 tep/mwh Page 27 Grazie Page 28