Il presente rapporto costituisce la sintesi delle attività di ricerca svolte nel periodo gennaio 2008 – febbraio 2009 nel progetto “Produzione di energia elettrica da fonte eolica con particolare riferimento ai sistemi offshore” dell’Area “PRODUZIONE E FONTI ENERGETICHE”, una delle quattro Aree di ricerca definite nell’accordo di programma triennale tra il Ministero per lo Sviluppo Economico e CESI RICERCA S.p.A. stipulato il 21 giugno 2007. Gli obiettivi e l’articolazione del progetto sono descritti nel documento “Piano Annuale di realizzazione 2008” Prot. CESI RICERCA 08002569 (Aprile 2008). Il presente progetto completa il percorso del lavoro svolto nel WP 7.1 “Completamento ed affinamento della mappa eolica italiana” descritto nel “Piano annuale di realizzazione 2006” e del progetto “Sviluppo e potenziamento della produzione di energia da fonte eolica” descritto nel “Piano annuale di realizzazione 2007”. Nel periodo di riferimento sono state sviluppate: − attività di raccolta, di analisi e di elaborazione di dati e documenti finalizzate a: ƒ estensione dell’Atlante eolico dell’Italia, con nuovi dati anemologici e soprattutto con l’introduzione della sezione “compatibilità ambientale per la realizzazione di impianti eolici” ƒ progettazione di massima di un sistema eolico offshore per acque profonde e relative valutazioni di fattibilità tecnico-economica ƒ valutazioni tecniche su tecnologie eoliche innovative − attività di modellazione matematica finalizzate a: ƒ analisi delle caratteristiche operative di sistemi eolici galleggianti ƒ sviluppo di uno strumento per la stima della potenza eolica installabile sul territorio − attività sperimentali legate all’installazione di due stazioni anemometriche e alla raccolta di dati. Nel presente progetto sono state sviluppate attività tese a fornire al Paese ed ai suoi operatori pubblici e privati dati e strumenti utili per il conseguimento degli obiettivi di sviluppo dell’eolico, ed in particolare: − strumenti per la valutazione degli aspetti di compatibilità ambientale e di supporto alle decisioni per la realizzazione degli impianti eolici, nonché affinamenti delle conoscenze anemologiche in Italia − valutazione del potenziale di sviluppo dell’eolico offshore in acque profonde in Italia, con cenno ad altre tecnologie innovative (kite wind generator). Per quanto riguarda il primo punto, nel sito dell’Atlante eolico dell’Italia sono stati introdotti tematismi attinenti alla compatibilità ambientale degli impianti eolici. Ciò consente agli utenti del sito di visualizzare una grande quantità di informazioni sulle risorse naturalistiche e paesaggistiche, e parallelamente sui vincoli, totali o parziali, stabiliti dalle Amministrazioni pubbliche allo scopo di regolamentare lo sviluppo dell’eolico. Pur non essendo ancora una rappresentazione completa della situazione nelle diverse Regioni, nonostante gli sforzi compiuti per la raccolta di dati presso le diverse Amministrazioni, tali informazioni possono essere di notevole ausilio per gli operatori, che possono sovrapporle agevolmente alle informazioni di producibilità contenute nella sezione anemologico-energetica dello stesso Atlante, avendo quindi la possibilità di analizzare le possibilità complessivamente offerte dalle varie zone del territorio. In tema di problematiche ambientali la ricerca fornisce anche un quadro aggiornato della situazione sul rumore prodotto dai grandi aerogeneratori e sui progressi conseguiti dalla tecnologia. Le conoscenze anemologiche sono state accresciute con l’installazione di due stazioni anemometriche e con la relativa raccolta di dati, che consentono di consolidare l’affidabilità delle stime riportate nelle mappe nelle due rispettive aree. L’attività di programmazione dello sviluppo del territorio svolto dalle Amministrazioni locali potrà inoltre beneficiare di una metodologia sintetica, sviluppata nel presente progetto per stimare la densità di impianti eolici tecnicamente installabili nelle varie aree del territorio – uno degli aspetti da incrociare con altri come

producibilità, vincoli, ecc.. Il metodo è sviluppato ricorrendo a moderni strumenti software (sistemi informativi territoriali). Per quanto riguarda invece il secondo punto sopra indicato, relativo alle tecnologie offshore, dopo una ricognizione delle aree più ventose al largo delle coste italiane e alla constatazione dell’esistenza di un potenziale eolico teoricamente sfruttabile in aree con fondali profondi a ragionevoli distanze, sono state sviluppate valutazioni di fattibilità tecnico economica più approfondite per meglio definire le prospettive per il nostro Paese. E’ stato sviluppato in particolare il progetto di massima di un sistema eolico offshore galleggiante, con la collaborazione, per la parte marina, di una società di ingegneria esperta delle problematiche delle piattaforme marine (TECON Srl). Le diverse soluzioni già delineate nella letteratura internazionale sono state inizialmente valutate per approdare a quella da sottoporre a studio, facendo riferimento ad un aerogeneratore della taglia di 6 MW. E’ stata selezionata in particolare la configurazione TLP (tension leg platform), a priori più leggera, soggetta solo a movimenti di traslazione nel piano orizzontale e non ad apprezzabili rotazioni di beccheggio o rollio, anche se caratterizzata dalla presenza di notevoli tensioni, nei tiranti e nelle fondazioni. Si tratta di un sistema non intrinsecamente stabile, che deve essere quindi essere ben progettato contro l’eventualità di rotture per scongiurare ribaltamenti. Un aspetto di fondamentale importanza a questo riguardo sono le fondazioni necessarie per trattenere la spinta del galleggiante. Per l’analisi del comportamento del sistema in studio ci si è avvalsi anche del codice BM appositamente sviluppato nel corso del presente progetto. Sulla base degli elementi emersi nel corso della suddetta progettazione di massima sono state condotte valutazioni preliminari di fattibilità tecnico-economica riferite ad un grande impianto da 24 sistemi del tipo considerato, quindi della capacità totale di 144 MW. Le valutazioni, condotte facendo riferimento all’attuale realtà cantieristica navale italiana, portano a prefigurare per tale ipotetica realizzazione l’impegno totale di uno dei tre maggiori cantieri italiani per almeno quattro anni, periodo necessario per la realizzazione. Ai prezzi attuali di mercato il costo specifico di tale impianto (M€/MW) sembra attestarsi attorno a 2-2,5 volte quello dell’eolico terrestre. Riduzioni di costo della parte cantieristica (20-50%) sono però possibili ottimizzando progetto e produzione. Le reali prospettive di questi sistemi dipendono naturalmente dal costo dell’energia prodotta, che a sua volta è dato dai suddetti costi capitali e da quelli di manutenzione, oltre che dalla producibilità. I costi della manutenzione ed il tasso di disponibilità degli aerogeneratori sono la grande incognita dei sistemi eolici offshore, inclusi, beninteso, quelli realizzati su fondali poco profondi. La relativa tecnologia e soprattutto la logistica delle operazioni in mare devono ancora essere ottimizzate. Altrettanto importante è l’accertamento della producibilità teorica nelle diverse aree di mare, attraverso le rilevazioni anemologiche di cui l’esperienza di Pianosa condotta nel presente progetto è un esempio. Le valutazioni ottenute collocano l’eolico offshore in acque profonde nella fascia dei sistemi a fonte rinnovabile a costo capitale medio-alto. La ricerca può comunque portare a riduzioni di costo che renderebbero questi sistemi sostenibili anche con i livelli di incentivazione correnti. Per quanto riguarda i sistemi kite (aquiloni) per alte quote (600-800 m) sopra il terreno, ancora indefinite appaiono le prospettive di implementazione. Al momento attuale sono stati sviluppati con successo gli aspetti teorici e sono condotte le sperimentazioni su modelli in scala.