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Secondo i dati del Global Wind Energy Coun-cil (GWEC) il comparto eolico è cresciutonel 2010 del 22% a livello globale, con unaumento in termini di capacità eolica di

35,8GW, per un investimento di circa 47,3 miliardi dieuro.

Le prospettive per il futuro sono promettenti econfermate anche dall’analisi condotta dal GlobalIndustry Analysts (Gia). Infatti nel suo rapporto annuale, la Gia prevede cheentro il 2015 il settore dell’energia eolica raggiungerànel mondo una potenza installata di circa 707.500MW, quasi 3,5 volte e la capacità della fine del 2010.

Per quanto riguarda l’Italia la potenza eolica installatacomplessivamente è pari a 5.797 MW, dei quali oltre950 MW nel 2010, che ha prodotto 8.374 GWh dienergia elettrica coprendo il 2,6% della domandaelettrica. Il settore impiega 28 mila addetti ed ha untasso di sviluppo del 16%.

Alla Sicilia, con 2.203 GWh, spetta il primato dellaproduzione eolica, seguita dalla Puglia (2.103 GWh)e dalla Campania (1.333 GWh). Queste tre Regioniinsieme coprono il 62% del totale nazionale. InCalabria continua il forte sviluppo degli impiantieolici registrato negli ultimi anni; infatti la suaproduzione è cresciuta del 120% rispetto al 2009.

“Ed ecco intanto scoprirsi da trenta o quaranta mulini da vento, che si trovavano inquella campagna; e tosto che don Chisciotte li vide, disse al suo scudiere: «La for-tuna va guidando le cose nostre meglio che noi non oseremmo desiderare. Vedi là,amico Sancio, come si vengono manifestando trenta, o poco più smisurati giganti?”Don Chisciotte della Mancia, Miguel de Cervantes Saavedra

di Elisabetta Gatti

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A livello globale, anche se a distanza è ragguardevoledalle prime file, l’Italia è al terzo posto in Europa e alsesto nel mondo:

E’ indubbiamente un buon risultato quello raggiuntofino ad ora. Tuttavia approfondendo la situazionedell’eolico nazionale, sembra che abbiamo ancoramolto da fare. Infatti se si esclude il certificato verde(incentivi basati su un coefficiente differenziato inbase al tipo di fonte rinnovabile), nel nostro paesequesto settore soffre della scarsità di sostegnisignificativi che ne limitano lo sviluppo, tant’è che nel2010 si è verificato un calo del 25% delle istallazionie nel 2011 il 71% degli investimenti in nuovi impiantidelle aziende italiane, è andato all’estero. Eppure, come sostiene Oreste Vigorito, presidentedell’ANEV (Associazione Nazionale Energia delVento): “l’eolico ha un potenziale importante e un costo molto

limitato rispetto al fotovoltaico (circa cinque volte di

meno), mentre l’idroelettrico e la geotermia sarebbero

più economici ma hanno potenziali marginali.

Una politica saggia imporrebbe quindi, di sviluppare

da subito l’eolico, rimandando ad un futuro quelle

fonti più costose per beneficiare delle prevedibili

riduzioni dei costi che l’evoluzione tecnologica

dovrebbe portare. Tutto l’eolico che l’Italia deve fare

al 2020 per ottemperare agli obiettivi Comunitari,

peserebbe al massimo intorno all’1,5% della bolletta

elettrica. Se non facessimo questo, pagheremmo molto

più in penali e sanzioni che l’Europa ci

comminerebbe.”

Dato il tipo di rinnovabile di cui il presidentedell’ANEV si occupa, si potrebbe dire che stia tirandol’acqua al suo “mulino” ma, lasciando da parte imotteggi, l’eolico sembra avere bisogno di un impulsopiù audace per progredire nel suo sviluppo.

COME FUNzIONA L’EOLICO:

La radiazione solare, assorbita in modo difformedall'atmosfera terrestre, dà luogo a masse d'aria contemperature differenti e di conseguenza con differentigradi di densità e di livelli di pressioni. Spostandosidalle zone ad alta verso quelle a bassa pressione, l'ariain movimento dà origine al vento. Inoltre, come risultato dell'azione di altre forze, sicreano delle perturbazioni. L'energia del vento che èpossibile sfruttare con una macchina eolica èdirettamente proporzionale alla densità dell'aria, allasuperficie dell'area spazzata dalle pale e al cubo dellavelocità del vento. Si stima che l'energia contenuta nei venti sia pariapprossimativamente al 2% del totale dell'energiasolare che annualmente raggiunge la terra. Lapercentuale apparentemente minima equivale invecea quasi due miliardi di tonnellate di petrolio (200 volteil consumo di tutte le nazioni del pianeta). A causadella sua aleatorietà e dispersione, soltanto una partedi questa energia, circa il 5%, può esserevantaggiosamente utilizzata. Il principio di funzionamento dei moderni impiantieolici è lo stesso di quello che faceva muovere i vecchimulini a vento: il vento che spinge le pale.

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Nel caso degli aerogeneratori il movimento dirotazione delle pale viene trasmesso ad un generatoreche produce elettricità. La velocità di rotazione dellepale è inversamente proporzionale alla potenza dellamacchina che può andare da 200 rotazioni/minuto neigeneratori da 20 kW, fino a scendere alle 60rotazioni/minuto nei generatori da 100 kW, a velocitànominale del vento. La configurazione più diffusaprevede un rotore tripala e una turbina disposta adasse orizzontale. Le pale sono realizzate con materialeleggero e resistente, solitamente in fibra di vetro e/ocarbonio.

I GENERATORI EOLICI

La trasformazione dell'energia eolica in energiaelettrica avviene attraverso i generatori eolici, ovverogli aerogeneratori.

Le masse d’aria in movimento ad una velocitàsuperiore ai 10 chilometri orari fanno girare le pale diun’elica; queste a loro volta sono collegate ad ungeneratore che trasforma l’energia meccanica inenergia elettrica. Esistono aerogeneratori diversi performa e dimensione. Possono, infatti, avere una, dueo tre pale di varie lunghezze: quelli con pale lunghe50 centimetri vengono utilizzati come caricabatteria,quelli con pale lunghe circa 30 metri sono in grado dierogare una potenza di 1500 chilowatt, riuscendo asoddisfare il fabbisogno elettrico giornaliero di circa1000 famiglie. Il più diffuso aerogeneratore ècostituito da una torre di acciaio di altezze che siaggirano tra i 60 e i 100 metri, con due o tre palelunghe circa 20 metri e genera una potenza di 600chilowatt che equivale al fabbisogno elettricogiornaliero di 500 famiglie.

Le pale del generatore eolico sono fissate su unelemento meccanico chiamato mozzo a formarel’elemento dell’aerogeneratore chiamato rotore.

A seconda della posizione dell’asse attorno a cui ruotaquesto meccanismo, si distinguono rotori adasse orizzontale e rotori ad asse verticale. La struttura di un generatore eolico con rotore

ad asse orizzontale è semplice: un sostegno(formato da fondamenta e torre) che reca allasua sommità una gondola o navicella.

In questo involucro sono contenuti l'alberodi trasmissione lento, il moltiplicatore di giri,l'albero veloce, il generatore elettrico e i

dispositivi ausiliari (sistema frenante e sistema dicontrollo).All'estremità dell'albero lento è fissato il rotore(costituito dal mozzo sul quale sono montate le pale).La forma delle pale è disegnata in modo che il flussodell'aria che le investe azioni il rotore.Dal rotore, l'energia cinetica del vento vienetrasmessa a un generatore di corrente. Il generatoreeolico funziona a seconda della forza del vento. Al di sotto dei 4/5 metri al secondo non può partire.La velocità minima che permette alla macchina difornire la potenza di progetto è 10/12 metri al secondoper qualche centinaia di chilowatt. Ad elevate velocità (20/25 metri al secondo)l'aerogeneratore viene spento per ragioni di sicurezza.I progressi nel disegno dei rotori eolici degli ultimi10 anni permettono a questi di operare anche avelocità del vento inferiori, imbrigliando una quantitàmaggiore di energia e raccogliendola ad altezzemaggiori, aumentando la quantità di energia eolicasfruttabile.Sono stati messi a punto anche dei rotori con pale“mobili”: variando l’inclinazione delle pale al variaredella velocità del vento è possibile mantenere costantela quantità di elettricità prodotta dall’aerogeneratore.

I MODULI

Vi sono poi due diversi tipi di moduli in basedell’impianto eolico:● generatori eolici ad asse verticale, indipendentidalla direzione di provenienza del vento;

● generatori eolici ad asse orizzontale, in cui il rotore va orientato (attivamente o passivamente)parallelamente alla direzione di provenienza delvento.

Le macchine ad asse verticale sono maggiormenteadatte a sfruttare venti di direzione variabile erichiedono sistemi di controllo meno complessi.

Il generatore eolico ad asse verticale (VAWT, ininglese Vertical Axis Wind Turbines) è un tipo dimacchina eolica contraddistinta da una ridottaquantità di parti mobili nella sua struttura, il che leconferisce un'alta resistenza alle forti raffiche divento, e la possibilità di sfruttare qualsiasi direzionedel vento senza doversi riorientare continuamente. Èuna macchina molto versatile, adatta all'usodomestico come alla produzione centralizzata dienergia elettrica nell'ordine del megawatt (una solaturbina soddisfa il fabbisogno elettrico mediamentedi circa 1000 case).Gli impianti ad asse orizzontale sono, per esempio, iclassici mulini a vento olandesi o anche le girandole

dei bambini. Tipico esempio di rotore ad asse verticale è invececostituito dal sistema a coppette utilizzato inmeteorologia per misurare la velocità del vento,denominato anemometro.Questo tipo di generatore ha però bisogno di sistemimolto complicati di controllo su ogni variabile ingioco, ma ha il grande vantaggio di un maggiorerendimento aerodinamico. Per questo motivo gli attuali impianti eolici vengonorealizzati quasi esclusivamente con macchine ad asseorizzontale. Un generatore eolico ad asse orizzontale (HAWT, ininglese Horizontal Axis Wind Turbines) è formato dauna torre in acciaio di altezze tra i 60 e i 100 metrisulla cui sommità si trova un involucro (gondola) checontiene un generatore elettrico azionato da un rotorea pale lunghe tra i 20 e i 60 metri (solitamente 3,raramente 2). Esso genera una potenza molto variabile, che puòandare da pochi kW fino a 5-6 MW.Come i generatori ad asse verticale anche quelli adasse orizzontale richiedono una velocità minima di 3-5 m/s ed erogano la potenza di progetto ad unavelocità del vento di 12-14 m/s. Ad elevate velocità (20/25 m/s) l'aerogeneratore vienebloccato dal sistema frenante per ragioni di sicurezza.

LE DIMENSIONI DEGLI IMPIANTI EOLICI

In base alla taglia di un impianto si possono averediversi campi di applicazione.

Minieolico e microeolico

Come suggeriscono le definizioni si tratta di impiantidi piccola taglia, adatti ad un uso domestico o perintegrare il consumo elettrico di piccole attivitàeconomiche.

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Di solito questi impianti sono costituiti daaerogeneratori del tipo ad asse orizzontale condiametro del rotore da 3 a 20 metri e altezza delmozzo da 10 a 20 metri. Solitamente per minieolicosi intendono impianti con una potenza nominale fra20 kW e 200 kW, mentre per microeolico si intendonoimpianti con potenze nominali inferiori ai 20 kW.Per questi impianti di piccole dimensioni il prezzo diinstallazione risulta più elevato, attestandosi attornoai 1500-3000 euro per kW installato, in quanto ilmercato di questo tipo di impianti è ancora pocosviluppato; tra le cause, come già detto, le normativeche, a differenza degli impianti fotovoltaici, in quasitutta Europa non ne sostengono la diffusione. Questiimpianti possono sfruttare le specifiche condizioni delsito in cui si realizza l'installazione. Sono impiantiadattabili, che riescono a sfruttare sia venti deboli cheforti e che riescono ad intercettare le rafficheimprovvise tipiche dell'Appennino.Per la valutazione dell’idoneità del luogo non sieffettua solitamente una campagna di misure in situ(come avviene per installazioni medio-grandi), perl’elevata incidenza che tale costo potrebbe averesull’investimento globale.La valutazione, nel caso si ritenga sufficiente ladisponibilità di vento (come velocità e continuità),deve considerare altri fattori quali:♦ l’interferenza con altre strutture (edifici o altreturbine eoliche)♦ l’inquinamento acustico♦ la semplicità di installazione♦la lunghezza del percorso elettrico (costiinterramento e dispersioni d’energia)♦ esigenze di sicurezza ed incolumità fisica♦ eventuali vincoli ecologici (presenza di specieprotette) o storico-archeologici

Grande eolico o Wind Farm

Questa tipologia comprende i cosiddetti parchi eolicio wind farm che hanno una dimensione superiore a200 kW. Inoltre a seconda della loro collocazione su terraferma o in mare sono ulteriormente differenziati conil termine in inglese “on shore” e “off shore”

Wind Farm on shore Più aerogeneratori collegati insieme formano le windfarm, le “fattorie del vento”, che sono delle vere eproprie centrali elettriche. Una wind farm è costituitada un gruppo di turbine eoliche situate nello stessoluogo, interconnesse tra loro da una rete dicollegamento a medio voltaggio, che raccogliel’energia prodotta da ciascuna turbina e la convogliaad una stazione di raccolta, dove un trasformatoreconverte la corrente elettrica a medio voltaggio incorrente ad alta tensione e la immette nel sistema ditrasmissione e distribuzione. Una grande wind farm può consistere di dozzine digeneratori eolici, fino a più di cento turbine singole,e copre un’area di diversi km2: poiché, però, l’areaoccupata dai singoli generatori eolici è molto piccola,

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tutte le zone tra una turbina e l’altra possono esseredestinate ad altro uso, come, per esempio, l’agricolturao l’allevamento di bestiame. Nelle wind farm ladistanza tra gli aerogeneratori non è casuale, ma vienecalcolata per evitare interferenze reciproche chepotrebbero causare diminuzioni di produzione dienergia. Di regola gli aerogeneratori vengono situatiad una distanza di almeno cinque-dieci volte ildiametro delle pale. Nel caso di un aerogeneratoremedio, con pale lunghe circa 20 metri, questo significainstallarne uno ogni 200 metri circa. Gli USA possiedono il maggior numero di wind farm,seguiti dalla Germania, dalla Spagna e dallaDanimarca, con l’Italia al quarto posto, seguita poi daGran Bretagna, Portogallo Francia e Irlanda. La piùgrande wind farm on shore del mondo è quella diRoscoe, in Texas, con 627 turbine e una capacità di781 MW. La più grande in Europa è in funzione aGlasgow (Scozia), con 140 turbine, che fornisconoenergia a 180.000 abitazioni, con una potenzainstallata di 322 MW.

Wind farm off shoreLe wind farm più recenti tendono ad essere situate offshore, cioè in mare, lontano dalle coste, dove èpossibile sfruttare i forti venti che soffiano, senzaessere rallentati da ostacoli, sulla superficie dei mari,degli oceani, ma anche di grandi laghi. I costi di realizzazione e di manutenzione di windfarm off shore sono molto più elevati di quelle onshore, a causa dei costi di trasporto dei materiali, delledifficoltà costruttive, dei problemi di ancorare le torrial fondale (tecnicamente, con una profondità massimadi 200 m., ma in genere non più di 20 m e a non piùdi 20 km dalla costa, per tenere bassi i costi) e deiproblemi legati alla corrosione ad opera delle acquemarine sulle strutture, ma i vantaggi in termini diproduttività sono molto elevati. Sulla superficie dimari e oceani, infatti, i venti non trovano ostacoli e

soffiano con velocità maggiori e con maggiorcostanza. Il posizionamento off shore di grandi windfarm risolve anche i problemi di impatto estetico eacustico, poiché le torri sono situate oltre la lineadell’orizzonte visibile, ad almeno 3 km dalla costa, eanche i problemi ambientali legati al pericolocostituito dalle torri per gli uccelli, rapaci e migratoriin particolare, e per i pipistrelli sono molto più limitati.Le centrali in mare rappresentano, inoltre, un’utilesoluzione per quei paesi densamente popolati e conforte impegno del territorio che si trovano vicino almare. Alcuni ricercatori sostengono persino che lacreazione di piattaforme e sistemi di piloni e cavisottomarini potrebbe creare, nel tempo, zone diripopolamento e di biodiversità sui fondali, comeaccade per le pile e gli ancoraggi delle piattaformepetrolifere. Gli impianti off shore rappresentano quindi, secondola maggior parte degli esperti del settore, il vero futurodell’energia eolica, sia in termini ambientali sia dipotenziale produttivo. Danimarca e Regno Unito possiedono il maggiornumero di wind farm off shore, seguiti da Olanda eSvezia. Attualmente la maggiore wind farm off shoresi trova di fronte alle coste del Kent in Gran Bretagna(Thanet Wind Farm): è costituita da 100 turbine peruna potenza installata di 300 MW. Vi sono grandi progetti per l’eolico off shore: il RegnoUnito ha pianificato di illuminare ogni abitazione delPaese con energia prodotta da wind farm off shoreentro il 2020, il Canada sta progettando larealizzazione di wind farm off shore nella regione deiGrandi Laghi, e una delle più grandi wind farm offshore del mondo, denominata London Array, verràcostruita nell’estuario del Tamigi, con una potenzainstallata di 630 MW (che diventeranno poi 1 GW), efornirà energia a 750.000 abitazioni, circa ¼ delle casedi Londra, tramite 341 turbine situate a 12 miglia dallacosta.

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EOLICO SI, EOLICO NO.

Uno dei più evidenti punti negativi dell’eolico, losapeva bene anche Cervantes, è l’impatto visivo.Sulla terraferma, i luoghi più ventosi e quindi piùadatti alle installazioni eoliche sono generalmente lecime, i crinali di colline e montagne o le coste. Gliimpianti moderni, sebbene esteticamenteapprezzabili, per le loro grandi dimensioni risultanovisibili da grande distanza e possono causare unturbamento del paesaggio. Tuttavia le installazioni eoliche sono totalmentereversibili (bassi costi di smantellamento, completoripristino delle condizioni ambientali preesistenti eassenza di alterazioni permanenti del paesaggio),diversamente da altre tipologie di centrali elettrichecome termoelettrico, nucleare e idroelettrico, il cuiimpatto ambientale, sia estetico che ecologico, è difatto irreversibile sia per gli alti costi (dighe, impiantinucleari) che per i tempi lunghi (scorie radioattive).Oltre al problema paesaggistico, c’è anche l’impattoacustico da non sottovalutare. Infatti il rumore di unaturbina eolica, dovuto essenzialmente al ventoincidente sulle pale, secondo alcuni studiprovocherebbe disturbi di carattere neurologico neiresidenti di abitazioni adiacenti gli impianti. Taledisturbo è conosciuto anche come "sindrome da palaeolica".Un altro effetto negativo colpisce invece l’avifauna ei pipistrelli che, soprattutto nel caso di impianti digrandi dimensioni, non riescono ad evitare le pale. Aquesto proposito va detto però, che è stato comunquerilevata una mortalità molto inferiore a quellanormalmente causata dalle finestre degli edifici edalle automobili.

Un vero e proprio limite dell’eolico è dato dalladiscontinuità della sua produzione e quindidall’imprevedibilità del rendimento energetico. Infatticome sottolineato dal Rapporto statistico 2010 sugliimpianti a fonti rinnovabili del GSE (Gestore ServizioElettrico) “La fonte eolica è una fonte nonprogrammabile, la quantità di energia elettricaprodotta dipende dalla ventosità e da altri fattori… Ilvalore della produzione normalizzata nel 2010 è paria 8.787 GWh, +29% rispetto a quella normalizzatadel 2009 e -4% rispetto all’effettiva 2010,significando che l’anno 2010 è stato sensibilmente piùventoso della media degli anni scorsi.” Questaaleatorietà fa sì che il settore eolico non può sostituiretotalmente le fonti tradizionali costituite daicombustibili fossili o l'energia idroelettrica, per i qualila potenza erogata è costante o direttamentecontrollabile in base alle esigenze. Per superare questo ostacolo, secondo l’EWEA(European Wind Energy Association) occorrerebbecreare una griglia dell’eolico offshore europea, cheporti l’energia prodotta sul mare laddove c’ènecessità, dato che, intorno alle coste europee, c’èabbastanza vento per alimentare oltre sette volte tuttoil vecchio continente. Decisamente benefici sono invece gli effettidell’eolico sul clima e sull’ambiente. E’ rilevanteinfatti l’abbattimento della produzione del gas serraCO2, poiché questa incide in quantità minime inrapporto alla costruzione dell'impianto. Inoltrediversamente da quanto supposto, è stato rilevato chenei luoghi in cui sono stati installati gli impianti eoliciè aumentato il tasso di biodiversità grazie allacreazione di nuovi habitat per la flora e la fauna sia

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terrestre che marina. Anche dal punto di vista economico il settore èpropizio in quanto ad esempio non esiste unavariabilità dei costi dovuta ad aumenti del prezzo delcombustibile. Relativamente ai tempi diammortamento, una volta determinato il costo dicostruzione di un impianto (di grandi dimensioni), siinizierà ad accumulare interessi del 24-50% rispettoall'investimento iniziale, dopo circa 6-10 anni dallasua messa in esercizio. Infine i costi di mantenimentoe smantellamento sono relativamente bassi, molticomponenti sono riciclabili e riutilizzabili. Ma l’eolico costituisce anche una opportunità perl’occupazione. Secondo l’EWEA, grazie all’eolico,entro il 2020 ci potrebbero essere 446.000 nuovi postidi lavoro. A dire il vero già nel Texas (e in altri statidegli USA), l'eolico si è dimostrato una fonte direddito ulteriore per allevamenti e colture in difficoltàeconomica, permettendo la sopravvivenza diagricoltori che ricevendo un reddito fisso mensiledalle società elettro-eoliche (come canone perl'utilizzo del relativamente piccolo spazio occupato alsuolo) possono alleviare problemi quali la variabilitàdel prezzo di vendita dei prodotti agricoli e la perditadei raccolti.

CONCLUSIONI

L’Italia come è noto è priva di petrolio e non hacentrali nucleari. Questi due aspetti hanno fortementepenalizzato il nostro paese sul piano dellacompetitività, dell’occupazione e dello sviluppo. Allostesso tempo, questa penuria di risorse energetiche,potrebbe essere la nostra molla per risalire la china.Un’opportunità per creare un nuovo sistema disviluppo che dalle difficoltà possa trarre nuovesoluzioni e nuove risorse, il che per l’Italia nonsarebbe la prima volta. Investire sull’eolico potrebbeessere un buon viatico per il futuro della nostra bellapenisola.

BIBLIOGRAFIA

http://www.anev.org/ (Studio Althesys Costi Benefici dell’Eolico inItalia Prof. Alessandro Marangoni)Il Pianeta Terra (Mensile di informazione e cultura dell’Ambiente,dell’Energia, delle Fonti Rinnovabili e della qualità della vita)http://leggilanotizia.it/ Denis Grasso http://www.eniscuola.net/European Wind Energy Association - EWEA GSE Gestore Servizio ElettricoWikipediaENEAANEVENELhttp://www.globalwindday.org/www.ren21.net (Renewables 2011 Global Status Report)

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Foto http://geekphilosopher.com/