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rapporti - Deliverable

Valutazione tecnico economiche di fattibilità di impianti eolici a quote elevate o Off Shore in Italia

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Valutazione tecnico economiche di fattibilità di impianti eolici a quote elevate o Off Shore in Italia

Nell’ambito delle attività condotte nel 2000 per la Ricerca di Sistema, il CESI ha affrontato il problema di valutare l’effettiva possibilità di utilizzare, per la localizzazione di impianti eolici, particolari zone del territorio italiano potenzialmente dotate di buona ventosità, ma finora non interessate dalle pur numerose installazioni già realizzate (427 MW in totale alla fine del 2000) a causa delle loro particolari caratteristiche ambientali. Tra queste aree sono state prese in considerazione, in particolare, quelle montane a quote elevate sopra i 1000 m e quelle marine con basse profondità e distanze non eccessive dalla costa, adatte per installazioni off-shore. Il territorio italiano è infatti densamente popolato anche nelle zone di maggior pregio dal punto di vista del potenziale eolico e le aree già accertate come utilizzabili per gli impianti e che non richiedono costi troppo elevati per gli accessi e per l’immissione in rete dell’energia prodotta sono ormai in via di esaurimento. E’ quindi giustificato pensare che nel prossimo futuro gli investitori eolici saranno costretti a prendere in considerazione anche i nuovi tipi di sito, ad alta quota o in situazioni off-shore, che sono stati citati in precedenza, sempre che ne venga dimostrata la convenienza dal punto di vista tecnico ed economico. La valutazione della convenienza di installare impianti eolici in aree montane e in aree off-shore sarà ovviamente effettuata dagli investitori sulla base di considerazioni di redditività economica. Non è ancora possibile, per il momento, fare previsioni precise su come evolverà nei prossimi anni il quadro tariffario per quanto riguarda i ricavi ottenibili dalla produzione elettrica da fonti rinnovabili (fra l’altro, il nuovo sistema d’incentivazione mediante “certificati verdi” comincerà ad essere applicato, nella pratica, soltanto dal 2002 in poi). Comunque, nell’ipotesi che questo quadro si mantenga simile a quello attuale, si può ragionevolmente pensare che la valutazione suddetta avverrà, almeno in prima battuta, attraverso un confronto tra le stime del costo del chilowattora producibile in siti montani od off-shore e il costo del chilowattora prodotto nei siti tradizionali. Per il momento, un’analisi tecnico-economica di prima approssimazione è stata condotta solo per le aree montane, stimando l’andamento, in funzione della quota, del costo del chilowattora a partire dagli andamenti individuati per la producibilità, da un lato, e per i costi, dall’altro. In sostanza, si è voluto verificare in che misura l’assai probabile salita dei costi sopra citati potrebbe essere compensata dall’aumento della producibilità delle macchine con il crescere della quota. Il calcolo è stato effettuato per un impianto di riferimento di caratteristiche fissate, tenendo conto delle leggi di variazione della producibilità e dei costi con la quota determinate statisticamente a partire da un campione di dieci aree opportunamente scelte.

Nel precedente rapporto CESI [1] era stato presentato il metodo impostato per effettuare la valutazione dell’andamento della risorsa eolica con la quota ed era stato presentato un primo esempio di applicazione. Allo scopo di confermare le ipotesi preliminari basate su quella singola valutazione e per tenere conto di eventuali influenze dipendenti dalla posizione geografica e dalla conformazione orografica, il metodo è stato poi applicato al suddetto campione di dieci aree appartenenti a regioni dell’Italia centro-meridionale e insulare. L’analisi ha confermato la tendenza all’aumento delle velocità medie annue del vento al crescere della quota che era già emersa dal primo esempio di calcolo. Questo aumento medio di velocità media del vento, che per le varie aree del campione è stato calcolato fra 0,3 e 0,61 m/s per ogni 100 m di aumento della quota, con un valore medio di 0,44 m/s, fa sì che anche la producibilità di un aerogeneratore campione, supposto installato alle varie quote, aumenti dalle 180 alle 400 ore/anno equivalenti di funzionamento a potenza nominale per ogni 100 m di aumento della quota, con un valore medio di 230 ore/anno. Per poter arrivare alla valutazione del costo del chilowattora in funzione della quota è stato anche necessario, come già detto, individuare delle leggi che, sia pure su basi statistiche, indicassero l’andamento dei costi d’impianto, esercizio e manutenzione al crescere della quota stessa. Per una stima dell’andamento di questi costi è stato d’altronde indispensabile definire innanzi tutto, per ciascuna delle dieci aree campione, una possibile localizzazione di un impianto eolico, scegliendo al suo interno una zona di terreno, se esistente, adatta allo scopo. I dieci siti individuati come sopra detto sono stati evidenziati sulle relative mappe topografiche 1:25000, sulle quali sono stati riportati i percorsi delle possibili strade di accesso all’impianto, delle strade di collegamento tra le macchine all’interno dell’impianto e il percorso ipotizzato per collegare l’impianto alla più vicina cabina primaria dell’Enel. E’ stata quindi eseguita (con la collaborazione della Project s.a.s.) un’analisi dettagliata dei costi di costruzione o di adattamento relativi in particolare alle strade d’accesso (esterne) e alle strade interne alla centrale, nonché alla linea elettrica d’allacciamento alla cabina primaria dell’Enel. Dai risultati ottenuti si può rilevare quanto segue. Il costo unitario medio delle strade interne non dipende dalla quota del sito. I costi delle strade esterne di accesso ai siti aumentano con la quota del sito, a causa dell’aumento della difficoltà e della lunghezza delle strade stesse. Essi sono invece indipendenti dalla potenza installata nel sito. Il costo dell’allacciamento alla cabina primaria Enel è influenzato soprattutto dalla distanza dalla cabina primaria e dalla difficoltà del tracciato. Quest’ultima cresce con la quota, mentre la distanza dalla cabina primaria sembra avere un andamento più casuale. Malgrado diverse voci di costo (fra cui in particolare quello delle strade d’accesso e delle linee di collegamento alla rete) crescano in misura sensibile al crescere della quota, il calcolo del costo unitario di produzione ha evidenziato un’apprezzabile diminuzione tendenziale del costo del chilowattora

prodotto salendo ad altitudini superiori a 1000 m. In particolare, passando dalla quota di 1000 m, presa come caso base dello studio, alla quota più elevata tra quelle considerate nel calcolo, cioè 1800 m, il costo del chilowattora subirebbe diminuzioni fra il 20 e il 35%, a seconda delle ipotesi di producibilità di partenza che sono state assunte. Ciò dipende evidentemente dal fatto che l’effetto incrementante sul costo del chilowattora dovuto all’aumento dei costi con la quota è superato nettamente dal decremento dovuto all’aumento di producibilità delle macchine. Rimarrebbe quindi, salendo in quota, un certo margine di maggior costo d’impianto e d’esercizio che potrebbe essere tollerato prima di arrivare a un costo globale del chilowattora pari a quello del caso di partenza (a 1000 m). Lo studio effettuato non ha preso in considerazione, al momento, aree ad altitudini superiori a 2000 m, in quanto l’impiego di terreni oltre questa quota sembra poco proponibile sia per una serie di motivi tecnici (caratteristiche del terreno, clima) e autorizzativi (presenza di vincoli), che per la scarsa disponibilità di aree. E’ anche opportuno sottolineare che i risultati sopra riportati sono stati ottenuti con un modello matematico, basato su considerazioni statistiche e su inevitabili semplificazioni. I risultati rappresentano valori medi per quanto riguarda sia la velocità del vento e la producibilità, che i costi di costruzione. La valutazione della potenzialità complessiva delle aree italiane tra 1000 e 2000 m sarebbe, a questo punto, il passo successivo da compiere dopo le indicazioni positive fornite dal campione di dieci aree già esaminato. Occorrerebbe individuare una metodologia, basata sugli strumenti informatici disponibili, che permetta, come punto d’arrivo finale, di giungere a tracciare una mappa di massima della producibilità per tutti i territori montani fra 1000 e 2000 m di tutte le regioni. Per acquisire elementi utili a tracciare un quadro di massima del potenziale eolico off-shore dell’Italia, il CESI ha delineato un primo programma di attività, che è stato condotto nel 2000 con la collaborazione di Enel.Hydro, società del Gruppo Enel. Il programma si è proposto per ora di giungere all’individuazione cartografica di aree ad una distanza dalla costa non superiore a 10 km e con fondali di profondità non superiore a 15 m, e di selezionare queste aree tenendo conto sia dei requisiti di ventosità, che dell’eventuale presenza di vincoli che potrebbero impedire l’installazione di aerogeneratori (questi ultimi, nel caso delle centrali off-shore, tendono oltre tutto a essere di taglia rilevante). I risultati di questo lavoro sono contenuti nella relazione di Enel.Hydro [2], riportata integralmente nell’Allegato 1 al presente rapporto. In particolare, le zone con profondità non superiore a 15 m sono risultate concentrate nella parte settentrionale del Mare Adriatico e presso il promontorio del Gargano. Anche estendendo il limite di profondità a 20 m, la situazione non cambia in modo significativo. Link al documento di riferimento: Link A0-042557.

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