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Regione Autonoma della Sardegna

Assessorato dell’Industria

PROGETTO DI PIANO

ENERGETICO REGIONALE

Aggiornato all’anno 2002

VOLUME II

ELABORAZIONE TECNICO-SCIENTIFICA A CURA DI

Dipartimento di Ingegneria del Territorio Con la collaborazione di Facoltà di Ingegneria

Università degli studi di Cagliari

Direttore Prof. Dott. Giovanni Barrocu Servizio Energia Ass.to Industria R.A.S. GRTN - Cagliari

Sezione di Energetica e Fisica Tecnica Enel Produzione - Cagliari Responsabile scientifico: prof. Ing. Paolo G. Mura Enel Green Power - Cagliari

Enel Distribuzione – Cagliari Assessorato Difesa Ambiente R.A.S.

DICEMBRE 2002



PROGETTO DI PIANO

ENERGETICO REGIONALE

Aggiornato all’anno 2002

Gruppo di lavoro

Prof. Ing. Paolo Giuseppe Mura Responsabile scientifico

Dott. Ing. Roberto Baccoli Dott. Ing. Ubaldo Carlini Dott. Ing. Sebastiano Curreli Dott. Ing. Gianfranco Dessanai Dott. Ing. Andrea Ibba Dott. Ing. Roberto Innamorati Dott. Ing. Bruno Manca Dott. Ing. Stefano Mariotti Dott. Ing. Gaetano Ranieri

Convenzione di Ricerca D.I.T.- R.A.S.- Ass. Industria del 02/08/2002



PIANO ENERGETICO REGIONALE

AGGIORNATO ALL’ANNO 2002

CAPITOLO XI Generazione di Energia elettrica dal vento

Dipartimento di Ingegneria del Territorio Università di Cagliari Direttore Prof. Dott. Giovanni Barrocu Sezione Energetica – Fisica Tecnica Responsabile scientifico: Prof. Paolo Giuseppe Mura

Dicembre 2002

ASSESSORATO DELL’INDUSTRIA – REGIONE SARDEGNA – PIANO ENERGETICO REGIONALE 2002

Dipartimento Ingegneria del Territorio – Settore Energetica - Fisica Tecnica

1

Premessa

La crescente diffusione delle centrali eoliche in tutta Europa, ha trovato in Italia in particolare dei detrattori di un maggiore sviluppo in nome di un territorio ad elevato pregio paesaggistico. Polemiche che nascono sicuramente da giuste preoccupazioni, ma che spesso arrivano a posizioni estreme che sono lungi dall’essere proprie di una cultura realmente ambientalista. E proprio da queste preoccupazioni si deve partire per una programmazione territoriale energetica attenta si, a tutti i nervi scoperti di un territorio nazionale e regionale ma che non confonda la salvaguardia con l’immobilismo, per arrivare ad essere propositiva di un vero sviluppo sostenibile.

Gli sconvolgimenti climatici suscitati dall’effetto serra sono l’oggetto principale delle attuali normative in materia. L’Italia ha messo in atto un piano di azione attraverso la Delibera CIPE del 19 dic. 2002 “Linee guida per le politiche e misure nazionali di riduzione delle emissioni di gas serra” con la quale sono approvati gli obbiettivi di riduzione delle emissioni.

Per quanto riguarda lo sviluppo delle Fonti di Energia Rinnovabili, come già visto nel Cap. I, è rilevante la Direttiva europea 2001/77CE nella quale l’Italia assume per sé l’obiettivo di produzione di Energia elettrica da fonti rinnovabili pari a 75 TWh entro il 2010.

L’importanza delle fonti energetiche rinnovabili è riconosciuta dalla nostra legislazione a tal punto che, ai sensi dell’art.1 della legge 10/91, l’utilizzazione delle fonti rinnovabili di Energia è considerata di pubblico interesse e di pubblica utilità e le opere relative sono equiparate alle opere dichiarate indifferibili e urgenti ai fini dell’applicazione delle leggi sulle opere pubbliche. Queste considerazioni normative servono per inquadrare la questione eolica, ma non mirano a giustificare ed avallare scempi paesaggistici.

La mancanza della pianificazione energetica regionale ha reso difficile la programmazione di un corretto sviluppo delle centrali eoliche, e ciò è dovuto solo in parte all’attuale situazione di transizione verso la completa liberalizzazione del mercato elettrico (regolata dal Dlgs n. 79 del 16 marzo 99). I Piani Energetici Regionali erano previsti nella Legge 10 del 1991, ma oggi è matura una nuova sensibilità: con la firma del protocollo di Torino del 4 giugno 2001, le Regioni si sono nuovamente impegnate a predisporre i rispettivi “Piani Energetico-Ambientali” che privilegino le fonti rinnovabili e la razionalizzazione della produzione elettrica e dei consumi energetici.

L’Energia eolica ha ormai raggiunto la piena maturità tecnica e soprattutto economica, quasi a livello delle fonti tradizionali. Per i parchi eolici costituiti da aerogeneratori dell’ultima generazione (multi MW) in buoni siti si valutano costi dell’ordine dei 0,04 €/kWh1 valori molto vicini alla piena competitività.

1 Fonte: Gabriele Botta - CESI



2

XI.1 - Contesto mondiale ed europeo

Con la fine del secondo millennio il mercato dell’Energia eolica ha polverizzato un altro record di prestazioni. Come mostra la Tab.1, durante il 2001 più di 6˙800 MW di potenza eolica sono stati installati nel mondo, portando così il totale a 24˙927 MW. Si è quindi avuto un incremento annuo superiore al 50% rispetto al totale annuo installato a fine 2000 di 18˙449 MW.

Con questo sensazionale tasso di crescita, l’Energia eolica sembra mantenere la sua posizione di primato tra le tecnologie di produzione elettrica con il più alto tasso annuo di crescita. Dal 1996 al 2001, è stata installata una potenza addizionale di 20˙698 MW eolici, che danno un tasso medio annuo di crescita del 39.5%. La potenza eolica installata nel mondo è passata da meno di 2000 MW nel 1990 al valore attuale di circa 25˙000 MW alla fine del 2001, cioè in circa 11 anni la potenza eolica installata ha subito un incremento dell’ 1150 %! (vedi Tab.1).

Ma vediamo come è distribuita questa potenza nominale tra i vari paesi a fine 2001:

Queste cifre supportano ampiamente l’auspicio della “European Wind Energy Association” e delle altre organizzazioni mondiali che l’Energia eolica possa produrre il 12% del fabbisogno mondiale entro il 20202 (tenendo anche conto dell’incremento dei consumi) attraverso delle mirate politiche energetiche. Di fatto, alcune nazioni sono già pronte per raggiungere alti tassi di produzione elettrica da fonte eolica3.

2 EWEA (European Wind Energy Agency) – Wind Force 12 – “A blueprint to Achieve 12% of the world’s electricity from wind power by 2020.” 3 La Danimarca ad esempio ad oggi copre il 18% del suo fabbisogno elettrico con l’Energia eolica.



3

Fig.1 - Potenza eolica installata nel mondo nel 2001 (Fonte AWEA)

Nello scenario di liberalizzazione e di promozione della concorrenza del mercato

elettrico intrapreso in Europa e negli Stati membri dell’Unione Europea a partire dalla fine degli anni ’90 anche l’Italia ha intrapreso questo percorso nell’aprile 1999 con l’entrata in vigore del D.lgs. 79/99 (decreto Bersani) di recepimento della direttiva comunitaria 96/92. La nuova disciplina dell’Energia elettrica da fonti rinnovabili introduce l’obbligo di immettere nella RTN (Rete di Trasmissione Nazionale) Energia elettrica prodotta da impianti alimentati da fonti rinnovabili. L’obbligo ricade sui produttori e importatori di Energia elettrica da fonti convenzionali, al netto della cogenerazione4, degli autoconsumi di centrale, delle esportazioni e di una franchigia inizialmente posta pari a 100 GWh. La quota di Energia rinnovabile da immettere nella RTN è inizialmente fissata pari al 2% del totale dell’Energia prodotta e importata, e verrà via via aumentata. Sulla base del nuovo sistema, l’incentivo per la produzione di Energia elettrica da impianti alimentati da fonti rinnovabili viene determinato da meccanismi di mercato.

Si capisce quindi come investire in fonti di Energia rinnovabili sia divenuto remunerativo per le società nazionali ed internazionali che operano nel settore, anche alla luce della priorità di cui godono gli impianti alimentati da fonti rinnovabili nel dispacciamento (impianti no merit).

4 così come definita nella delibera 42/02 dell’Autorità per l’Energia elettrica ed il gas



4

Tab. 3 - Potenza eolica installata in Europa al sett. 20025

5 Fonte EWEA – European Wind Energy Association Nov. 2002



5

Fig. 2 - Potenza eolica installata in Europa al sett. 2002 (Fonte EWEA)

XI.2 - Studio del Potenziale eolico

Vediamo come si arriva alla definizione del potenziale eolico di una regione. Si parte dai dati del Wind Atlas che forniscono un’idea di massima di quelle che possono essere le potenzialità in termini di Energia eolica, dati che sono stati rilevati in passato attraverso l’installazione di apparecchiature anemometriche, che nel caso della Sardegna sono rappresentate in Fig.3.

Dall’analisi di questi dati anemometrici6 insieme all’orografia e rugosità del sito prescelto attraverso complessi software di fluidodinamica atmosferica riusciamo ad ottenere delle mappe di distribuzione di potenza ed Energia eolica nel territorio, come mostrato nelle figg. dalla 4 a 7. che rappresentano una proposta di parco eolico nel sito di Ortuabis (territorio di Meana e Laconi).

6 Riguardanti principalmente intensità e direzione del vento in tutti i settori secondo una tipica rosa dei venti.



6

Fig. 3 - Potenziale eolico in Europa e in Sardegna



7

Fig. 4 - Rosa dei venti sito di Ortuabis – stazione anemometrica Sant’Elias (ENEL)

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Fig. 5 - Rappresentazione tridimensionale del sito di Ortuabis e Potenza specifica fluente



8

Fig. 6 - Energia elettrica producibile nel sito di Ortuabis con Turbine da 1650 kW – Posizionamento

Dall’analisi della potenza specifica e dell’Energia fluente nel sito con un determinato tipo di turbina7 si procede al posizionamento delle turbine nei punti con i valori più elevati delle suddette variabili, tenendo però conto dell’orografia del sito e di tutti i vincoli di carattere tecnico ed ambientale che il sito stesso può presentare (distanza dalle strade e dai centri abitati, vicinanza di linee elettriche, vincoli idrogeologici e paesaggistici, ecc.)

Questi software oltre a fornire mappe cromatiche per la determinazione della potenza ed Energia elettrica prodotta sono in grado di studiare l’effettiva producibilità di un parco eolico tenendo conto anche delle inevitabili scie tra le varie turbine (vedi Tab. 4).

7 Quest’ultima scelta tra le varie soluzioni presenti sul mercato in base a criteri di natura tecnico-economica, potenza specifica, situazione viaria del sito, rumorosità, ecc.



9

Oltre al calcolo della produttività elettrica del sito e tutti gli altri aspetti di natura tecnica ed economica, bisogna valutare gli aspetti che riguardano la presenza del parco eolico nell’ambiente, come ad esempio l’analisi del rumore generato, l’aspetto paesaggistico, il campo delle ombre generate, ecc. come brevemente riassunto nelle figure seguenti.

Fig. 7 - Campo sonoro generato dal parco eolico

Fig. 8 - Studio delle ombre riportate



10

Fig. 9 - Sito di Ortuabis, panorama originario

Fig. 10 - Sito di Ortuabis, panorama col parco eolico



11

XI.3 - L’Energia eolica in Sardegna

In Sardegna8 (vedi Tab.5) la produzione dell’Energia avviene soprattutto mediante impianti termoelettrici che con un totale lordo di 3.981,8 MW installati, occupano una fetta del mercato energetico pari all’88,6 % (Fig.11). Segue, al secondo posto, la produzione da impianti idroelettrici con un totale di potenza efficiente lorda pari a 436,2 MW (9,7 %). All’ultimo posto si trova la produzione di Energia da fonti rinnovabili e precisamente da eolico fotovoltaico e biomasse con 78,5 MW installati pari all’1,7 % della potenza totale installata.

E’ evidente che le fonti di Energia rinnovabile influiscono poco sul potenziale energetico totale installato. La potenza lorda degli impianti da fonti rinnovabili in Sardegna 20019 sono riassunti in Fig.11:

Tuttavia essendo il trend di crescita del mercato eolico sempre molto sostenuto, si

potrebbe arrivare a coprire un’importante porzione del mercato energetico regionale con fonti di Energia rinnovabile, e questo in vista del grande potenziale che la Sardegna presenta in termini di Energia eolica estraibile. Questo sarebbe auspicabile non solo per la diminuzione dell’immissione di inquinanti nell’atmosfera (soprattutto dalle centrali termoelettriche), ma anche per la positiva ricaduta occupazionale distribuita su tutto il territorio, e questo in virtù della fonte che non presenta caratteri di massiccia concentrazione come avviene per gli impianti termoelettrici tradizionali.

Fig. 11 - Percentuali di potenza installata in Sardegna da idroelettrico, termoelettrico ed eolico

fotovoltaico-biomassa (dati 2001)10.

8 Fonte GRTN 9 Fonte GRTN 10 Fonte GRTN



12

La produzione lorda di tali impianti è stata la seguente11:

Gli impianti eolici installati in Sardegna alla fine del 2001 sono i seguenti:

11 Questo dato non risulta particolarmente elevato poiché gli impianti eolici della IVPC per un totale di circa 40 MW sono entrati pienamente a regime solo a 2001 avanzato.



13

Fig. 12 – Impianto IVPC : Pascolo libero sotto le turbine

Come si può notare, la fetta maggiore di potenza installata è concentrata in due

impianti. Il primo, quello della società IVPC si trova in Gallura nei siti di Aggius Bortigiadas e Viddalba (Fig. 12 e 13) costituito da turbine eoliche su traliccio costruite dalla IWT di Taranto su licenza Vestas, della potenza di 660 kW e 850 kW.

Il secondo è quello di Monte Arci di Enel Green Power inaugurato il 14 di novembre 2000, ed è costituito da 34 aerogeneratori bipala, diametro 33 m, potenza di 320 kW ciascuno per un totale di circa 11 MW. La producibilità annua prevista della centrale è di 14 milioni di kWh. La dislocazione geografica degli aerogeneratori è suddivisa nel territorio dei comuni di Ales, Morgongiori e Pau.



14

Fig.13 - Panoramica dell’impianto di Bortigiadas (SS) della società IVPC



15

XI.4 - Scenario attuale e pianificazione per il 2012

La situazione al dicembre 2002, è rappresentata nella tabella seguente:

Tab. 8 - Potenza eolica di targa installata in Sardegna al dicembre 2002

A partire dall’anno 2000 la potenza eolica installata in Sardegna è quasi triplicata

accrescendosi fino ai circa 104 MW di Targa attuali. Gli impianti entrati in funzione nel 2002 sono due, per una potenza di Targa di circa 43

MW. Il 25 novembre è stata inaugurato il nuovo impianto dell’alta Nurra della società Enel

Green Power i cui dati riassuntivi sono riportati in tabella:

In effetti si tratta dello sfruttamento di un sito sede di un impianto eolico sperimentale

già esistente. Per quanto riguarda gli aerogeneratori, si tratta di macchine della danese Vestas con un’altezza del pilone di 67 m ed un diametro del rotore di 66 m che alla velocità nominale di 16 m/s generano una potenza di 1750 kW, attualmente le più grandi installate in Italia (Fig. 14 e Fig. 15)

Per quanto riguarda la società IVPC 4, nel dicembre 2002 è stato completato l’ampliamento del parco eolico esistente in Gallura per ulteriori 30,6 MW di targa, che ha portato la potenza totale di targa a raggiungere i 70 MW.

Nella Tab.11 sono riportati i dati degli impianti in progetto che fino all’inizio di Dic 2002

sono stati presentati all’Assessorato all’Ambiente12. La distribuzione di tali impianti per provincia di appartenenza è riportata in Tab. 10.

12 Fonte: Assessorato regionale Difesa Ambiente - SIVEA - Settore Verifica Ambientale Regionale (dati aggiornati al dicembre 2002)



16

Fig.14 - Panoramica dell’impianto eolico con sullo sfondo la centrale termoelettrica di Fiume Santo.

Fig.15 – Vista di una turbina - confronto con altezza d’uomo.



17

Tab.10 - Distribuzione per provincia degli impianti eolici in programmazione

Si tratta di 20 Parchi eolici per un complessivo di 819 turbine per una potenza di targa

totale di 1174 MW13 che sommati ai 104 MW installati al dic. 2002 e ai circa 760 MW di progetti di cui si è a conoscenza14 in via di definizione da presentare ancora agli enti preposti, arriviamo ad un totale di circa 2060 MW. Benché le richieste di connessione di impianti eolici al GRTN raggiungono i 5000 MW, che in seguito alla deliberazione nel marzo 2002 n°50 dell’AEEG15, si sono ridotte a circa 3000 MW, si ritiene che sia per motivi economici che di equilibri ambientali e del sistema elettrico regionale, sia prudente stimare per il 2012 una potenza nominale installata dell’ordine di 2000 MW, secondo uno scenario che presumibilmente avrà l’andamento riportato nelle figg. 17 - 20.

Fig. 16 – Distribuzione per provincia degli impianti eolici in programmazione

13 dai 1205 MW vanno decurtati i 30,6 MW della IVPC che sono in corso di installazione, e per i quali è previsto il completamento per la fine dell’anno in corso. 14 Questo dato che è del tutto provvisorio e fa riferimento a fonti dirette non citabili, potrebbe essere in rapida crescita nei prossimi mesi. 15 che regola le condizioni di fornitura del servizio di connessione alle reti con obbligo di connessione di terzi, degli impianti di generazione o di consumo non allacciati ad alcuna rete ovvero degli impianti già allacciati che facciano richiesta di una modifica/potenziamento della connessione esistente.

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XI.5 – Considerazioni sulla potenza eolica

Come si può notare dalla Fig.15.1, non è molto indicativo parlare di potenza di targa di una turbina eolica poiché tale valore lo si può raggiungere solo per poche ore/anno, mentre la zona della curva di potenza che ordinariamente risulta impegnata è quella delle

Fig.21 – Andamento tipico della curva di potenza di un aerogeneratore multimegawatt.

medie e basse velocità. Risulta pertanto fuori luogo la preoccupazione di una eccessiva potenza eolica installata in Sardegna, perché non si deve tener conto appunto della potenza di targa quanto dell’Energia effettivamente producibile dall’insieme dei Parchi eolici.

Considerando una producibilità elettrica media di 2GWh per ogni MW di potenza di targa installata, con riferimento allo scenario 2 di media crescita, ai 2000 MW di targa installati al 2012 corrisponde una producibilità elettrica attesa di 4000 GWh.

Per fare un paragone con gli impianti termoelettrici, questi 4000 GWh corrisponderebbero ad una centrale da 500 MW che funzionasse per 8000 ore anno, con una disponibilità cioè superiore al 90%.

Bisogna approfondire con appositi studi sulla rete degli anemometri del S.A.R. ed altri anemometri (più specifici per l’analisi del vento) quale è il fattore di contemporaneità dei picchi di velocità nelle giornate di vento forte e persistente. Comunque, in prima analisi, dato il territorio sardo, abbastanza tormentato, risulta difficile che anche nei giorni di lunga persistenza dei venti dominanti (maestrale in particolare) vi sia una contemporaneità del 100% della potenza nominale di tutti i parchi eolici che verranno installati. Nel calcolo degli scenari futuri di sviluppo dell’Energia eolica abbiamo assunto un valore prudenziale di questo fattore pari all’80%.



24

Fig.22 – Distribuzione degli anemometri del S.A.R sul territorio regionale18

18 S.A.R. – Servizio agrometereologico regionale per la Sardegna.



25

XI.6 – Limitazioni da imporre agli impianti eolici

Come già detto nel paragrafo XI.4 al GRTN sono pervenute a tutt’oggi domande di connessione alla rete di nuovi impianti eolici per una potenza complessiva di targa di circa 5˙000 MW. Per le considerazioni fatte al paragrafo precedente ad una tale potenza di targa corrisponde una potenza media effettiva di circa 1˙250 MW, con un picco di potenza che potrebbe raggiungere i 4˙000 MW.

Al riguardo, considerato che gli impianti da fonte rinnovabile godono della priorità nel dispacciamento della generazione, i problemi da risolvere appaiono particolarmente critici poiché data la situazione attuale della RTN, vi è la necessità di imporre dei limiti alla installazione di parchi eolici principalmente per i seguenti motivi:

• il sistema elettrico della Sardegna è di limitate dimensioni con una punta di fabbisogno pari a 1˙730 MW (agosto 2001)19. Inoltre il collegamento in corrente continua con il Continente è di portata piuttosto limitata, con una capacità massima di esportazione verso la Corsica e il Continente pari a 300 MW;

• il parco termoelettrico della Sardegna è costituito da gruppi di potenza elevata in rapporto al carico20, poco flessibili e caratterizzati da “minimi tecnici” elevati21;

• l’ipotizzato nuovo collegamento in c.c. tra la Sardegna e il Continente non entrerà in servizio prima del 2005.

• Limitazioni di carattere territoriale e paesistico; Per questi motivi è auspicabile porre un limite alla crescita esponenziale della potenza

eolica, prevedendo uno scenario di crescita media come indicato nello scenario 2 riportato nelle figg.17-20, che prevede una potenza nominale di targa totale non superiore a 1˙000 MW per il 2006 e dell’ordine di 2˙000 MW per il 2012.

XI.7 – Considerazioni sulle infrastrutture elettriche relative ai Parchi eolici

Un crescente problema nella panoramica delle infrastrutture necessarie per la realizzazione di un parco eolico, è quello delle linee elettriche per il collegamento del parco con la RTN. Il problema dell’impatto visivo infatti non si esaurisce con gli aerogeneratori, e il pericolo di avere una nuova selva di tralicci sparsi per il territorio della Sardegna è alto. Il problema si pone non tanto per le linee a media tensione che collegano i vari aerogeneratori con la cabina di trasformazione del parco, che in generale sono sempre interrate, quanto per le linee a media e alta tensione per il collegamento del parco con il punto fisico di connessione che viene indicato dal GRTN.

E’ quindi necessaria una sinergia tra i vari costruttori, guidata dal GRTN, nei vari bacini di interesse per ridurre al minimo il rischio di vedere linee elettriche che magari corrono parallele per diversi chilometri per arrivare in un punto comune di connessione alla rete di trasmissione nazionale. E’ auspicabile quindi che nel caso di diversi costruttori che insistono su territori adiacenti si individui un punto baricentrico del bacino di prelievo ove far convergere le loro linee a media tensione, per poi partire con un’unica linea ad alta tensione verso il punto di connessione alla RTN.

Questo è valido per tutte le fonti di energia rinnovabile e va inserito in un discorso più generale di razionalizzazione dell’intera rete di linee elettriche a media e alta tensione, con il coinvolgimento degli attori principali che sono il GRTN ed ENEL Distribuzione (vedi Cap.III par.12).

19 Fonte GRTN 20 La potenza dell’impianto della SARLUX è pari a circa il 30% della domanda alla punta, mentre quella delle sezioni Elettrogen di Fiume Santo è pari al 20% di tale domanda. 21 L’impianto SARLUX, che utilizza il gas prodotto dalla gasificazione del TAR della raffineria, funziona sostanzialmente al massimo, con possibilità di modulazione praticamente nulle.



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XI.8 – Metodi di accumulo della Energia eolica

Una ulteriore crescita della potenza installabile di impianti eolici è possibile soltanto se vengono attivati metodi e tecnologie per un accumulo a medio tempo di restituzione. Le tecnologie possibili sono quella idraulica con impianti di pompaggio, quella dell’aria compressa in grandi cavità sotterranee, quella della conversione chimica, in particolare la produzione ed accumulo dell’idrogeno.

• Riguardo all’accumulo idrico è necessario verificare se in Sardegna vi sono dei bacini che per capacità volumica e differenza di quota si prestano allo scopo;

• Per quanto riguarda l’accumulo in cavità è necessario avviare studi per lo sfruttamento delle cavità minerarie dismesse o di altri siti idonei per lo stoccaggio; Questa tecnologia è del tutto simile al pompaggio dell’acqua, nella quale l’aria sostituisce l’acqua come mezzo di accumulo, ed al posto delle turbine idrauliche abbiamo le turbine a gas. L’aria viene pompata in un appropriato deposito sotterraneo (questo può essere naturale, o creato artificialmente) utilizzando il surplus di potenza eolica. L’aria compressa viene poi mandata in camera di combustione per alimentare una turbina a gas nel momento in cui viene richiesta potenza di picco.22

• La trasformazione chimica in idrogeno, che studiamo nel dettaglio nel seguito, comporta l’accumulo ad alta pressione allo stato liquido o gassoso in appositi serbatoi, oppure in idruri metallici.

L’idrogeno è la grande promessa energetica, attore protagonista di un cambiamento di rotta che coinvolge tutti gli aspetti della produzione di energia. Ma il cambio di rotta sarà concreto solo se a produrlo saranno le energie rinnovabili.

Tutti i paesi più avanzati stanno riservando all'idrogeno un ruolo centrale nelle proprie strategie energetiche. È una scelta che nasce dall'esigenza di ridurre l'inquinamento derivante dall'uso dei combustibili fossili e resa possibile dall'enorme potenziale della tecnologia delle celle a combustibile. L'idrogeno è tra le sostanze maggiormente diffuse in natura; lo troviamo combinato con il carbonio nei combustibili fossili, con l'ossigeno nell'acqua e in numerosissime altre sostanze chimiche. Esso non è tuttavia disponibile in natura di per sé, "libero" come altri combustibili, quali il metano o il carbone.

L'idrogeno deve essere estratto dai composti nei quali si trova, facendo uso di fonti energetiche primarie come le energie rinnovabili, i combustibili fossili e l'energia nucleare. Questo aspetto dell'idrogeno non è mai abbastanza sottolineato. È solito l'equivoco di considerarlo erroneamente una fonte energetica, quando esso è invece un vettore energetico o una forma di energia, come lo è l'elettricità, ma a differenza di quest'ultima, l'idrogeno può essere facilmente accumulato.

La tecnologia che potrebbe fare dell'idrogeno il vettore energetico vincente è quella delle celle a combustibile che consente di produrre elettricità e calore combinando idrogeno e ossigeno e rilasciando all'ambiente solo acqua. Nell’ultimo decennio lo sviluppo tecnologico ha permesso una rapida maturazione della filiera idrogeno/celle a combustibile. Su scala dimostrativa si moltiplicano gli esempi di veicoli da trasporto elettrici a idrogeno e di unità di generazione distribuita di energia elettrica e calore con efficienze superiori al 50%.

Nelle attuali strategie energetiche, l’intera filiera tecnologica dell’idrogeno – produzione, distribuzione, immagazzinamento, conversione, applicazioni, educazione, formazione e integrazione – è presentata come l’alternativa più promettente per ridurre la dipendenza dal petrolio, l’inquinamento urbano e le emissioni di gas ad effetto serra. Un punto debole di queste strategie è tuttavia proprio quello della scelta delle fonti energetiche primarie con le quali produrre idrogeno.

Invece di puntare decisamente a produrlo con le fonti rinnovabili, il maggiore sforzo finanziario è riservato alla risoluzione dei problemi di produzione attraverso l’uso di fonti tradizionali, come il metano (CH4). Per esempio, negli Stati Uniti è previsto che rilevanti somme di denaro siano investite per mettere a punto tecnologie in grado di sequestrare il

22 Fonte: Tesi di Laurea Ing. B. Manca “Accumulo di energia eolica mediante aria compressa- applicazione del metodo al sito di Barega”



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carbonio residuo dall’estrazione dell’idrogeno prodotto con il metano. Secondo alcuni analisti statunitensi il programma “National Vision of America’s Transition to a Hydrogen Economy”23 fornisce poco sostegno alle industrie del solare e delle altre rinnovabili, mentre finanzia quelle ormai consolidate, basate sui combustibili fossili e sul nucleare, contribuendo così a creare una situazione ancora più svantaggiosa per le rinnovabili e dando luogo a un’ulteriore serie di impianti energetici convenzionali.

Queste prospettive potrebbero riguardare anche l’Europa, nonostante sia affermata la sua leadership nell’uso delle rinnovabili e delle tecnologie per il risparmio e l’efficienza energetica.

Puntare più decisamente sull’idrogeno prodotto dalle Energie rinnovabili, potrebbe dare un’ulteriore e decisiva spinta allo sviluppo delle stesse, risolvendone il problema dell’accumulo, esaltando il loro carattere di fonte energetica locale e decentrata ed offrendo l’occasione per la nascita di nuove industrie basate sull’uso di risorse endogene.

Il tema dello sviluppo dell’Idrogeno in Italia è stato oggetto di un workshop scientifico dal titolo “Fonti rinnovabili e idrogeno: Italia protagonista dell’energia di domani” tenutosi a Ottobre 2002 presso il CNR, nell’ambito del quale sono stati rappresentati i primi risultati di una ricerca condotta dal CIRPS (Centro Interuniversitario di Ricerca per lo Sviluppo Sostenibile – Università La Sapienza di Roma) con il sostegno del Gruppo BMW Italia.

In Italia, grazie all’enorme potenziale di fonti rinnovabili è possibile produrre idrogeno in modo totalmente eco-compatibile, passando attraverso la generazione di energia elettrica ed il processo di elettrolisi (scissione dell'acqua in idrogeno e ossigeno), oppure attraverso i processi di termolisi (scissione diretta dell'acqua in idrogeno e ossigeno nelle giuste condizioni di temperatura e pressione) o bio/termochimici per l'estrazione dell'idrogeno dalle biomasse.

Il potenziale di produzione di idrogeno da fonti rinnovabili in Italia è stimabile in 7.100.000 t/anno, così suddivise per singola fonte:

Questo potenziale è stato messo in relazione con il possibile futuro mercato europeo di

combustibile-idrogeno nel settore autotrasporti, valutando i seguenti scenari:

• Scenario A: 20% dei veicoli europei sostituiti da veicoli a idrogeno; • Scenario B: 50% dei veicoli europei sostituiti da veicoli a idrogeno; • Scenario C: 100% dei veicoli europei sostituiti da veicoli a idrogeno.

• Nella scenario A, l'Italia può arrivare a fornire il 93% del mercato europeo con la

propria produzione di idrogeno da rinnovabili (100% del mercato italiano). • Nella scenario B, l'Italia può arrivare a fornire il 40% del mercato europeo con la

propria produzione di idrogeno da rinnovabili (100% del mercato italiano). • Nella scenario C, l'Italia può arrivare a fornire il 20% del mercato europeo con la

propria produzione di idrogeno da rinnovabili (100% del mercato interno).

Dalla de-industrializzazione alla re-industrializzazione ambientale: questa è l'opportunità offerta dal futuro mercato dell'idrogeno, legato a tecnologie ormai

23 Fonte: Il sole a trecentosessanta gradi



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"dimostrate", praticamente mature ma che richiedono un completamento dell'attività di sviluppo e l'avvio della fase di industrializzazione per l'intero sistema. La possibilità non è soltanto quella di creare nuovi posti di lavoro, quindi, ma di creare posti di lavoro da attività industriale, che pongono le base per solide premesse di sviluppo. Per giunta, si tratta di attività industriale ambientale, perfettamente in linea con la nuova richiesta sociale di Sviluppo Sostenibile.

Il passaggio dai combustibili fossili ai combustibili di origine solare è possibile ma per non rinviare questo passaggio bisogna convincersi che un futuro energetico “pulito” nelle nostre città potrà essere ancora più vicino se sapremo cogliere lo speciale momento di interesse per l’idrogeno ed impegnarci a produrlo attraverso l’uso delle fonti rinnovabili.

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