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Energia eolica

Tre tipologie

p g p

per lo sfruttamento dell’energia

g eolica

eoliche:

9Centrali contributo più significativo.

9C

9Campi

i eolici

li i con singoli

i li aerogeneratori

t i di potenza

t > 600 kW

kW.

ƒ In Italia aerogeneratori da 850 kW, per potenze totali intorno a 30

MW

ƒ A livello mondiale aerogeneratori da 1 o 2 MW, per potenze totali fino

a 200 MW

isolati:

9Sistemi a servizio di multiutenze, macchine per piccole comunità

o per utenze isolate

ibridi:

9Sistemi eolico-diesel, eolico-idroelettrico, per la produzione di

idrogeno

id

Possibili svantaggi: bassa concentrazione, forte variabilità, impatto

visivo, acustico 25

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Energia dalle maree, dalle onde e dagli oceani

Si tratta di sistemi e tecnologie non maturi, anche se sono già presenti alcuni impianti

sperimentali.

1. Si impiega la differenza di temperatura tra la superficie e le profondità marine, quindi

considerandole due sorgenti a temperature diverse, tramite una macchina operante fra di esse

Per ora è ancora teorico.

teorico

che fornisce lavoro (ciclo diretto).

diretto)

2. Maree: riguardo al livello del mare si registrano variazioni dal giorno alla notte che

possono essere in alcune località (es.

(es Mont Saint Michel in Francia) dell

dell’ordine

ordine anche di

qualche metro. Tale valore di per sé potrebbe avere poca rilevanza, ma va considerata la

grande portata d’acqua interessata da tale movimento. Sono in corso degli studi sperimentali

specialmente in Francia su questo fenomeno,

fenomeno almeno un grosso impianto è già in funzione

(centrali mareomotrici in Bretagna, 240 MW di potenza).

3. Moto ondoso: sono necessarie onde abbastanza grandi (altezza ed ampiezza). Si può

ottenere energia sfruttando il funzionamento di un galleggiante, che si alza e si abbassa con

l’onda, esso risulta simile ad una pompa a stantuffo; in alternativa si creano cavità, simili a

grotte, dove si intrappolano le onde, ed alla cui sommità si pongono stantuffi o ventole, su cui

g inseriti meccanismi p

per muovere alberi in acciaio,

, e q

quindi l’alternatore. Ci sono p

primi

vengono

impianti sperimentali in Inghilterra e Giappone.

4. Correnti: si utilizzano delle paratie, oppure delle grandi ventole immerse. Ci sono impianti

operanti nello stretto di Messina 26

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Impiego delle fonti rinnovabili: panorama

mondiale ed europeo 27

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Evoluzione dei consumi per fonte (1970-2008)

tonne of

1 MWh = 0.086 toe (

z oil equivalent ) 28

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Evoluzione dei consumi per fonte (1970-2008) –

paesi

p OECD

Organization for Economic Cooperation

and Development (OECD) 29

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Ripartizione dei consumi per regione 30

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Produzione di energia elettrica per fonte 31

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Il ruolo delle fonti energetiche rinnovabili

Dati aggiornati

aggiornati:: RENEWABLES 2010 GLOBAL STATUS REPORT

z IEA (International Energy Agency)

Agency ) - Key World Energy Statistics 2010

z L'anno 2009 è stato importante nella storia delle energie rinnovabili in

z termini di crescita, nonostante la crisi finanziaria globale

globale..

9Le capacità rinnovabile mondiale ha

continuato a crescere a tassi vicini a

quelli degli anni precedenti, tra cui

troviamo la grid-connected solare

fotovoltaica (53%), eolica (32%), solare

termica (21%),

(21%) geotermica (4 %) e

idroelettrica (3%).

9La produzione annuale di etanolo e il

bi

biodiesel

di l sono aumentate

t t del

d l 10 % e il

9 %, 32

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Impiego delle fonti rinnovabili nel mondo

[2008]

[RENEWABLES 2010 GLOBAL STATUS REPORT] 33

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Impiego delle fonti rinnovabili nel mondo

Sia negli

g Stati Uniti che in Europa,

p è stata incrementata la capacità

p di p

produzione da

fonti rinnovabili quasi in maniera equivalente rispetto a quella relativa all’alimentazione

convenzionali (carbone, gas, nucleare).

Le fonti rinnovabili rappresentano quasi il 50 % della capacità di nuova potenza

installata in Europa nel 2009. 34

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Produzione di energia elettrica da fonti

rinnovabili 35

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Rinnovabili nel mondo 36

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Solare fotovoltaico 37

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Solare termico 38

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti Eolico 39

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Etanolo e biodiesel 40

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Panorama Europeo 41

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Impiego delle fonti rinnovabili in Europa 42

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Eolico in Europa

EU Wind Energy Capacity (MW)

Country 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998

EU‐27 74,767 64,712 56,517 48,069 40,511 34,383 28,599 23,159 17,315 12,887 9,678 6,453

Germany 25,777 23,897 22,247 20,622 18,415 16,629 14,609 11,994 8,754 6,113 4,442 2,875

Spain 19

19,149

149 16

16,689

689 15

15,131

131 11

11,623

623 10

10,028

028 8

8,264

264 6

6,203

203 4

4,825

825 3

3,337

337 2

2,235

235 1

1,812

812 834

Italy 4,850 3,736 2,726 2,123 1,718 1,266 905 788 682 427 277 180

France 4,492 3,404 2,454 1,567 757 390 257 148 93 66 25 19

UK 4,051 2,974 2,406 1,962 1,332 904 667 552 474 406 362 333

Portugal 3,535 2,862 2,150 1,716 1,022 522 296 195 131 100 61 60

D

Denmark

k 3

3,465

465 3

3,163

163 3

3,125

125 3

3,136

136 3

3,128

128 3

3,118

118 3

3,116

116 2

2,889

889 2

2,489

489 2

2,417

417 1

1,771

771 1

1,443

443

Netherlands 2,229 2,225 1,747 1,558 1,219 1,079 910 693 486 446 433 361

Sweden 1,560 1,048 788 571 509 442 399 345 293 231 220 174

Ireland 1,260 1,027 795 746 496 339 190 137 124 118 74 73

Greece 1,087 985 871 746 573 473 383 297 272 189 112 39

Austria 995 995 982 965 819 606 415 140 94 77 34 30

Poland 725 544 276 153 83 63 63 27 0 0 0 0

Belgium 563 415 287 194 167 96 68 35 32 13 6 6

Hungary 201 127 65 61 17 3 3 3 0 0 0 0

Czech Republic 192 150 116 54 28 17 9 3 0 0 0 0

Finland 146 143 110 86 82 82 52 43 39 39 39 17

Bulgaria 177 120 57 36 10 10 0 0 0 0 0 0

Estonia 142 78 59 32 32 6 2 2 0 0 0 0

Lithuania 91 54 54 51 48 6 6 0 0 0 0 0

Luxembourg 35 35 35 35 35 35 22 17 15 10 10 9

Latvia 28 27 27 27 27 27 27 24 0 0 0 0

Romania 14 11 8 3 2 1 1 0 0 0 0 0

Slovakia 3 3 5 5 5 5 3 0 0 0 0 0

Cyprus 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Malta 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Slovenia 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

EU‐27 Offshore 2,061 1,471 1,088

Turkey 801 458

Norway 431 429 333 314 267 160 101

Ukraine 94 90 89 86 77

Switzerland 18 14 12 12 12

Iceland 0 0 0 0 0

Europe (MW) 76,152 65,741 57,136 48,563 40,898 43

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Fotovoltaico nei paesi Europei (stima al 2008)

44

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Fotovoltaico in Europa: potenza installata

PV in Europe (MW )

power

Country 2005 2006 2007 2008 2009

EU‐27 2,170 3,420 4,940 10,380 15,860

Germany 1

1,910

910 3

3,063

063 3

3,846

846 6

6,019

019 9

9,830

830

Spain 58 118 733 3,421 3,520

Italy 46 58 120 458 1,032

Czech Republic 0 1 4 55 466

Belgium 2 4 22 71 363

France 26 33 47 104 289

Portugal 3 4 18 68 102

Netherlands 51 51 53 57 64

Greece 5 7 9 19 55

Austria 24 29 27 32 37

United Kingdom 11 14 19 23 33

Luxembourg 24 24 24 25 26

Sweden 4 5 6 8 9

Slovenia 0.2 0.4 1 2 8

Finland 4 4 5 6 8

Bulgaria 0.8 1 6

Denmark 3 3 3 3 5

Cyprus 0.5 1 1 2 3

Malta 0.1 0.1 0.1 0.2 2

Poland 0.3 0.4 0.6 1 1

g y 0.2 0.2 0.4 0.5 0.7

Hungary

Romania 0.2 0.3 0.5 0.6

Ireland 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4

Slovakia 0 0 0 0.07 0.2

Estonia 0 0 0 0.01 0.06

Lithuania 0 0 0 0.06 0.06

Latvia 0 0 0 0.004 0.004 45

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Fotovoltaico in Europa 46

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Solare termico in Europa

)

Solar heating in European Union* (kW

th

Total Total

Country add 2006 add 2005 add 2004

(2009) (2008)

Germany 8,896,300 7,765,800 1 050 000 665 000 525 000

Greece 2,851,940 2,707,740 168 000 154 350 150 500

Austria 2,517,812 2,268,231 204 868 163 429 127 816

Italy 1,404,361 1 124 361 130 200 88 941 68 417

France 1,371,370 1,136,870 154 000 85 050 36 400

S

Spain

i 1

1,261,516

261 516 987

987,816

816 122 500 74 760 63 000

Cyprus 514,640 485,240 42 000 35 000 21 000

Portugal 345,338 223,265 14 000 11 200 7 000

UK 332,514 270,144 37 800 19 600 17 500

Denmark 330

330,946

946 292

292,796

796 17 710 14 875 14 000

Poland 356,902 255,973 28 980 19 390 20 230

Netherlands 285,139 254,339 10 280 14 174 18 410

Sweden 217,362 202,445 19 977 15 835 14 041

Belgium 203

203,593

593 188

188,263

263 24 945 14 164 10 290

Czech Republic 147,854 115,570 15 421 10 885 8 575

Slovenia 111,510 96,110 4 830 3 360 1 260

Slovakia <100,000 66,675 5 950 5 250 3 850

o a a <100,000

00,000 66 0

010

0 280

80 280

80 280

80

Romania

Ireland <100,000 52,080 3 500 2 450 1 400

Malta <100,000 24,752 3 150 2 800 2 951

Bulgaria <100,000 22,120 1 540 1 400 1 260

Finland <100,000 17,705 2 380 1 668 1 141

Hungary <100,000 17,675 700 700 1 050

Luxembourg <100,000 15,750 1 750 1 330 1 190

Latvia <100,000 5,005 840 700 350

Lithuania <100,000 3,003 420 350 350

Estonia <100,000 1,379 210 175 175

EU27+CH 19.08 2.1 1.43 1.14

GW th 47

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

La situazione italiana 48

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Bilancio energetico italiano in tep (2008)

Dati Ministero Sviluppo economico 49

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Bilancio energetico italiano in tep (2008)

Fattori di conversione

1 tep = 41.

41

.

85 GJ, per esempio 1

t

z b

benzina=1

benzina=

i 1,

05 tep

t

Energia elettrica

elettrica:: 20 luglio 2004

z decreti ministeriali

prevede che “ La conversione dei kWh in tep viene effettuata

-

3

utilizzando l’equivalenza 1 kWh = 0 , 22x

22

x10 tep per il primo

anno di applicazione del presente decreto.

decreto . Il fattore di

p p

può essere aggiornato

gg

conversione dei kWh in tep

dall’Autorità per l'energia elettrica e il gas sulla base dei

miglioramenti di efficienza conseguibili nelle tecnologie di

generazione termoelettrica, al fine di promuovere l’efficienza

e la concorrenza.

concorrenza .

Rendimento medio del parco termoelettrico nazionale

Al 2008: 1 kWh=0,187*10^(-3) tep 50

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Bilancio energetico italiano, quantità (2008) 51

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Bilancio elettrico 2009

Nel 2009 la richiesta di energia elettrica

z 320,3

sulla rete in Italia è risultata pari a

TWh

TWh, circa

i il 6% in

i meno rispetto

i tt

all’anno precedente.

La crisi economica ha infatti interrotto il

z trend di crescita dei consumi elettrici

La richiesta di energia elettrica è stata

z un maggior ricorso

soddisfatta con

alle importazioni nette (+12%) e ad

un minor ricorso alla produzione

nazionale (-8%).

incremento della generazione

Il forte

z da fonti rinnovabili (+19%) ha

contribuito a ridurre ulteriormente

l’utilizzo dei combustibili fossili (-

14%).

fonti fossili

Le continuano a fornire il

z contributo principale al soddisfacimento

seguiti

della domanda elettrica (65%),

dalle rinnovabili (21%) e dalle

importazioni nette (14%). 52

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Impianti con fonti rinnovabili al 2009

idroelettrica

9La fonte prevalente continua ad essere quella

è quello in maggiore crescita:

9L’eolico nel corso dell’ultimo anno, infatti, sono stati installati

nuovi parchi per circa 1.360 MW che hanno determinano il raggiungimento di una potenza

complessiva

l i di 4.898

4 898 MW (il 38% in

i più

iù rispetto

i al

l 2008).

2008)

ritmi sostenuti gli impianti fotovoltaici

9Continuano a crescere a presenti sul territorio nazionale

nuovi impianti alimentati con biomasse e

9Un contributo non trascurabile arriva anche dai

rifiuti,

ifi ti la

l cui

i potenza

t i

installata

t ll t cresce del

d l 30% passando

d dai

d i 1.555

1 555 MW del

d l 2008 ai

i 2.018

2 018 MW del

d l

2009. 53

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Andamento delle rinnovabili nel periodo 1997-2008

54

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Confronto con la situazione in Europa 55

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Distribuzione regionale rinnovabili

9demarcazione piuttosto netta

tra le regioni dell’Italia

settentrionale ed il resto delle

regioni peninsulari ed

insulari.

9In

In particolare si segnalano le

Lombardia e

alte quote della

del Trentino, a cui fanno

Toscana e

seguito

Piemonte.

9 L’Italia centrale presenta un

quadro

d abbastanza

bb t

omogeneo: i valori sono

analoghi ed al disotto del 3%.

9Tra le regioni meridionali è la

Puglia a spiccare sulle altre

con

co il 3,

3,7%.

% Sicilia

S c a e

Sardegna mostrano valori

affini, rispettivamente del

2

2,1%

1% e del 1,8%

1 8% 56

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti

Distribuzione regionale rinnovabili: solare

9 Valori elevati ed omogenei

per alcune regioni

settentrionali: Lombardia

(10,5%),Trentino (10,0%),

E

Emilia

ili R

Romagna (9

(9,1%).

1%)

9 Nell’Italia Centrale

primeggiano l’Umbria e le

Marche con

rispettivamente il 5,3% ed

il 5,1%.

9 Nelle regioni meridionali e

nelle isole, la Puglia

detiene il primato

nazionale

i l con il 12

12,3%

3% e l

la

Sicilia con il 5,5% si

attesta in seconda

posizione. 57

a.a. 2010/11 - Fonti energetiche rinnovabili – E. Moretti


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DESCRIZIONE DISPENSA

Dispensa di Fonti e sistemi energetici, modulo di Fonti energetiche rinnovabili, della professoressa Elisa Moretti, all'interno della quale sono affrontati i temi delle energie rinnovabili e loro classificazione: biomasse, energia idroelettrica o idraulica, energia geotermica, energia solare, solare termico, solare fotovoltaico, concetratore parabolico, energia eolica, produzione di energie alternative rinnovabili in europa e nel mondo.


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in ingegneria per l'ambiente e il territorio
SSD:
Università: Perugia - Unipg
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher artax81 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Fonti e sistemi energetici e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Perugia - Unipg o del prof Moretti Elisa.

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