La diffusione di piccole unità di generazione elettrica o di cogenerazione, con taglie da pochi kW fino ad alcune decine di MW, localizzate vicino ai consumatori come all’interno di un impianto industriale, di un edificio commerciale o residenziale, potrebbe rivoluzionare l’attuale struttura del sistema energetico, basata soprattutto sulla generazione centralizzata con impianti di grande taglia. In questo rapporto si affronta uno studio sulle possibilità dello schema a generazione distribuita (GD), con l’orizzonte temporale del prossimo decennio. In primo luogo viene svolto un monitoraggio sullo stato dell’arte di tecnologie idonee alla GD, con le loro differenti caratteristiche (taglie tipiche, stato di sviluppo e commercializzazione, applicazioni, ecc.). Le tecnologie considerate partono dai motori alternativi (Diesel e a gas, cap.3) e, attraverso le turbine a gas (cap.4), le microturbine a gas (cap.5), le celle a combustibile (cap.6), le turbine eoliche (cap.7) e sistemi Stirling (cap.8) giungono fino alle tecnologie per le biomasse (cap.9). I motori alternativi e le turbine a gas presentano già un elevato livello di maturità tecnologica, pur essendo la loro evoluzione ancora in corso; per le microturbine è possibile prevedere la conquista di ampi spazi sul mercato della microgenerazione. La loro commercializzazione è già alle prime fasi e dovrebbe avanzare congiuntamente ad un certo sviluppo tecnologico. Il discorso può valere anche per le celle a combustibile, le quali tuttavia si presentano divise in varie tipologie, diverse per stadio di maturità tecnologico-commerciale e per prospettive; anche per le tipologie già commercializzate l’ostacolo principale alla loro competitività resta il costo di impianto piuttosto elevato. Le turbine eoliche sono già mature e con una loro competitività, legata all’individuazione di siti idonei all’installazione. Si attendono altri miglioramenti tecnologici delle macchine, e si ripongono attese anche maggiori nell’evoluzione della tecnica di installazione off-shore. I sistemi Stirling sono stati discussi sia nella configurazione a fonte solare (dish/Stirling), sia per le possibili realizzazioni a combustione (sia biomasse che combustibili tradizionali). Al momento tutta la tecnologia Stirling risente dello stadio di sviluppo a livello prototipale, con problemi da risolvere a livello di realizzazione pratica, manutenzione. Vi sono sporadici esempi di commercializzazione, per applicazioni particolari e con notevoli costi di impianto. Si è comunque ritenuto interessante dedicare uno spazio ai sistemi Stirling per via di alcune prerogative (efficienza, pulizia, silenziosità).

Lo sfruttamento delle biomasse è un argomento molto vasto, poiché gli impianti termoelettrici che possono utilizzarne le proprietà energetiche sono riconducibili praticamente a tutte le tecnologie convenzionali. Inoltre la loro trattazione riguarda tutta una serie di altre problematiche peculiari, legate all’approvvigionamento della sostanza prima, al suo stoccaggio ed al suo trattamento. Costi di impianto attualmente elevati, uniti alla necessità di politiche mirate, ne hanno trattenuto l’affermazione, (tranne che in alcuni paesi scandinavi ed in Austria), tuttavia nei prossimi anni si prevede una forte progressione delle applicazioni per biomasse, anche grazie alle loro ottime prerogative ecologiche. Nel cap.10 viene riportato un confronto tecnico-economico riassuntivo delle tecnologie analizzate. Conclusa la rassegna delle tecnologie per la GD, nei capitoli successivi (11 e 12), si affronta un’analisi di penetrazione della GD nel mercato elettrico italiano del prossimo decennio, dalla quale risulta che, indipendentemente dalla crescita economica, la percentuale di GD sulla nuova potenza installata dovrebbe aggirarsi attorno al 30%. Invece è notevolmente influenzata dalla crescita economica la quota di impianti a fonti rinnovabili nel totale delle nuove installazioni di GD. La quota stimata di GD sul totale della potenza installata al 2010, è del 16.1% per un‘alta crescita economica (4% annuo) e del 13.3% per bassa crescita (2.1% annuo). Alcuni fattori giocheranno comunque un ruolo importante nel correggere gli esiti risultanti dalle presenti stime, come ad es. le politiche di sostegno allo sviluppo, connessione alla rete, tariffe dei combustibili, riduzione dell’impatto ambientale, migliore sfruttamento delle risorse energetiche, riduzione delle perdite in rete, ecc.