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Rapporto RSE 09004401

Guida per l'utilizzo dell'Atlante eolico dell'Italia

Rapporto

2009

Sfoglia e Scarica (4.68 MB, .PDF)

C. Casale (ERSE SpA)

* ERSE è la precedente denominazione societaria di RSE.

P04 (PROD) - Studi su potenziali sviluppi delle energie rinnovabili

Il presente documento è stato redatto nell’ambito del progetto “Studi su potenziali sviluppi delle energie rinnovabili - Studi e strumenti per la produzione di energia da fonte eolica e da altre fonti” definito nell’Accordo Triennale tra il Ministero dello Sviluppo Economico e E.R.S.E. S.p.A. firmato il 29 Luglio 2009. Il rapporto contiene una guida utile sia per la consultazione diretta della nuova versione interattiva dell’Atlante eolico dell’Italia (ATLAEOLICO), che per acquisire un’idea più precisa del significato e anche dei limiti delle informazioni ottenute. La preparazione di questa guida è stata decisa da ERSE per venire incontro ad esigenze in tal senso manifestate ripetutamente dagli utenti del nuovo Atlante eolico a partire dalla sua messa a disposizione, nel 2007, sul sito della società http://www.erse-web.it . È da ricordare che, a fronte del crescente interesse per l’installazione di impianti di generazione da fonte eolica sia sulla terraferma che, in prospettiva, anche offshore, nel 2006 ERSE (allora CESI RICERCA) aveva intrapreso un’attività di affinamento e di completamento dell’Atlante eolico dell’Italia già sviluppato nel 2002 da CESI. Come la precedente, anche la nuova versione dell'Atlante è uno strumento destinato in particolare agli organismi pubblici che programmano l’uso del territorio, ai responsabili dello sviluppo della rete elettrica ed agli investitori che valutano opportunità e rischi associati ad iniziative per la realizzazione di centrali eoliche. La nuova versione dell'Atlante è caratterizzata soprattutto dal fatto di consentire un approccio interattivo da parte dell'utente, oltre che dall'affinamento delle mappe precedenti e dall'estensione delle stesse, prima limitate alla terraferma, anche alle aree marine entro 40 km dalla costa. La preparazione di entrambe le versioni dell'Atlante si è sviluppata in quattro fasi: 1. simulazione di campi di vento a diverse altezze dal suolo a partire da dati in alta quota resi disponibili dall'istituto meteorologico ECMWF di Reading. La simulazione è stata svolta con la collaborazione dell’Università di Genova - Dipartimento di Fisica, che ha utilizzato il proprio modello matematico WINDS; 2. raccolta ed elaborazione di dati di misura del vento sulla terraferma e, per quanto possibile, anche offshore, provenienti da reti anemometriche di vari operatori qualificati fra cui ENEL, CESI, ENEA, Aeronautica Militare ecc.; 3. adattamento delle mappe del vento ottenute con WINDS ai dati di misura delle reti sopra menzionate attraverso un procedimento sviluppato allo scopo; 4. calcolo della producibilità specifica, definita come producibilità annua di energia per unità di potenza installata di un aerogeneratore campione (MWh/MW), a partire dalla mappe di ventosità corrette come descritto al punto precedente. Per la nuova versione, l'adattamento delle mappe WINDS ha richiesto l'utilizzo di ulteriori 176 stazioni in aggiunta alle 240 della versione precedente, nonché stime del vento sul mare ottenibili da satelliti artificiali. Per le aree offshore si è fatto riferimento anche a lavori internazionali già svolti sulla ventosità del Mare Mediterraneo. In particolare, la nuova versione dell'Atlante eolico comprende 34 mappe di velocità media annua del vento (m/s) e di producibilità specifica (MWh/MW) di un aerogeneratore campione, con riferimento ad altezze di 25, 50, 75 e 100 m al di sopra del suolo o della superficie del mare. La sua banca dati contiene anche informazioni sul territorio (altitudine, pendenza e rugosità del terreno, distanza dalla rete elettrica ecc.), nonché sulle caratteristiche tecniche di vari modelli di aerogeneratore. Insieme ai dati sulla ventosità, queste informazioni vengono utilizzate da un modulo di calcolo con il quale l'utente può valutare, in via preliminare, la producibilità e il costo dell'energia di un'ipotetica centrale eolica in un punto da lui prescelto sulle mappe. È comunque importante sottolineare che l'Atlante è un indicatore della risorsa eolica su grande scala. Può essere molto utile per individuare zone promettenti, ma non può ovviamente sostituire la

caratterizzazione di dettaglio (micrositing), con rilievi anemometrici sul posto, che è sempre indispensabile effettuare nei siti specifici prima di decidere in merito alla convenienza di un impianto eolico. Questa precisazione, valida in linea di principio per impianti di qualsiasi potenza, comprese le grandi centrali eoliche con numerose macchine della potenza unitaria di uno o più MW, diventa particolarmente rilevante nel caso dell’installazione di singoli aerogeneratori di piccole dimensioni (potenze orientativamente da 1 kW a 200 kW). La presente guida è costituita, oltre che da una Introduzione di carattere generale, da altri cinque Capitoli che descrivono, rispettivamente, la metodologia seguita nella costruzione dell’Atlante eolico dell’Italia, le caratteristiche delle sue mappe di velocità media annua del vento e di producibilità specifica annua, la valutazione dei livelli d’incertezza dei dati delle mappe, le modalità pratiche di accesso all’Atlante eolico interattivo e di lettura e interpretazione delle mappe e, infine, il modulo di calcolo con cui è possibile effettuare valutazioni tecnico economiche di massima per ipotesi di installazioni di impianti eolici. Per agevolare la consultazione pratica della guida, si è cercato di esporre il contenuto dei vari Capitoli nel modo più lineare e sintetico possibile. Al lettore desideroso di approfondire i concetti di base e le metodologie utilizzate sono state destinate le sei Appendici che seguono il testo principale e che trattano, nell’ordine, l’impiego del modello di simulazione WINDS, le caratteristiche delle stazioni di misura del vento utilizzate per l’adattamento delle mappe WINDS, il procedimento di adattamento delle mappe WINDS ai dati di misura, il calcolo della producibilità teorica di un aerogeneratore campione nei vari punti del territorio, l’elaborazione e rappresentazione dei dati su GIS (Geographic Information System) e la valutazione delle prestazioni reali, tecniche ed economiche, di un impianto eolico con una o più macchine in un sito assegnato.

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