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LEZIONE 22: ENERGIA SOLARE E EOLICA - Coggle Diagram
LEZIONE 22: ENERGIA SOLARE E EOLICA
prime 9 slide: GRAFCI ANDAMENTI NEL TEMPO
IL FOTOVOLTAICO IN ITALIA dal 2022:
POTENZA DI PICCO +14,0%
PRODUZIONE LORDA + 7,3%
NUMERO IMPIANTI + 23,1%
AUTOCONSUMI + 16,6%
AUTOCONSUMO:
Per autoconsumo si intende l’energia elettrica prodotta e utilizzata direttamente nel luogo di produzione, quindi non immessa nella rete di trasmissione o di distribuzione dell’energia elettrica
Nel 2022, in Italia, gli autoconsumi ammontano a 6.227 GWh, un valore pari al 22,5% della produzione netta complessiva degli impianti fotovoltaici e al 49% della produzione netta dei soli impianti che autoconsumano
In termini assoluti, il massimo livello di autoconsumo è registrato nel mese di luglio; in termini percentuali, le quote di autoconsumo più elevate si rilevano invece in corrispondenza dei mesi invernali
SCAMBIO SUL POSTO:
è una particolare forma di autoconsumo in sito che consente di compensare l’energia elettrica prodotta e immessa in rete in un certo momento
ENERGIA EOLICA:
PARAMETRI PER L'INSTALLAZIONE DI UN GENERATORE EOLICO:
velocità:
la velocità media annuale deve essere superiore a 5 m/s
conformazione territorio:
influisce sulla velocità del vento
direzione:
determinazione delle direzioni prevalenti, utili per la configurazione delle macchine
POTENZA ESTRAIBILE:
formula:
P (kW) = 0,00015 D^2 v^3
D= diametro del rotore
V= velocità del vento
il vento è preferibile costante e non a raffiche
TIPI DI MACCHINE EOLICHE:
GENERATORI AD ASSE ORIZZONTALE:
Asse del rotore parallelo
alla direzione del vento
Alto rendimento
Sistemi di controllo complessi
GENERATORI AD ASSE VERTICALE:
Asse del rotore perpendicolare alla direzione del vento
Non richiedono sistemi di controllo complessi
Non devono essere orientati (funzionano con venti a carattere variabile)
Negli anni recenti si è osservato uno sviluppo molto veloce dei parchi eolici in Italia: nel 2007 gli impianti installati erano 203, con una potenza pari a 2.714 MW, mentre alla fine del 2021 il parco nazionale risulta composto da 5.731 impianti, con potenza pari a 11.290 MW
La Direttiva Europea 28/2009/CE impone di calcolare il contributo della fonte eolica come una media ponderata della produzione degli ultimi 5 anni
formula: SLIDE 24
DISTRIBUZIONE % DELLE ORE DI UTLIZZAZIONE DEGLI IMPIANTI EOLICI:
Escludendo gli impianti entrati in esercizio in corso d’anno, nel 2021 il 50% degli impianti eolici ha prodotto per almeno 1.711 ore equivalenti, un dato in crescita significativa rispetto alle 1.544 ore rilevate nel 2020
VANTAGGI AMBIENTALI ED ECONOMICI:
nessun costo della fonte energetica
aumento occupazionale per:
installazione delle macchine eoliche
gestione e manutenzione delle macchine e della centrale
costruzione delle macchine eoliche
nessuna emissione atmosferica
IMPATTI AMBIENTALI:
impatto acustico
interferenze delle telecomunicazioni
impatto visivo
interferenza con territorio di uccelli rapaci
occupazione del territorio
QUANTO COSTA IL KWh DA FONTE RINNOVABILE?
LCOE:
Levelised cost of energy
concetto:
Il concetto di Levelised Cost of Energy corrisponde al prezzo, costante, a cui dovrebbe essere venduta l’energia prodotta nell’intero arco di vita dell’impianto per pareggiare esattamente tutti i costi sopportati per la costruzione, gestione e smantellamento dell’impianto medesimo
LCOE ENERGIA ELETTRICA (costi di produzione en.elettrica):
I fattori chiave per calcolare il LCOE includono:
costi fissi e variabili di esercizio e manutenzione
costi finanziari
costo del combustibile
vita utile e tasso di utilizzo dell'impianto
costo del capitale
formula: slide 32
Tre principali fattori per la riduzione dei costi di produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili:
appalti concorrenziali
miglioramento della catena di produzione, progetti sviluppati a livello internazionale
miglioramenti tecnologici
COSTI ENERGIA ELETTRICA I LIMITI DEL LCOE:
LIMITI:
LCOE non è una misura utile della grid parity (o competitività economica generale) e non è uno strumento affidabile per confrontare il costo delle diverse opzioni di generazione
LCOE non comprende alcune considerazioni sull'uso reale degli impianti:
mix di risorse esistente
potenza installata
tassi di utilizzo previsti
LCOE non fornisce una stima sufficientemente accurata del prezzo di vendita né spiega efficacemente il valore della capacità di generazione aggiuntiva
Per affrontare questi limiti, l’EIA (Eenrgy Information Administration) ha sviluppato un nuovo strumento di valutazione basato sul costo dell'elettricità stabilizzato Levelized Avoided Cost of Electricity (LACE).
Concettualmente, una migliore valutazione della competitività economica può essere ottenuta considerando il costo evitato, una misura di quanto costerebbe alla rete generare l'elettricità che è fornita dal nuovo impianto generazione, così come il suo costo livellato
LACE:
Levelized Avoided Cost of Electricity
Una migliore valutazione della competitività economica di un impianto di generazione elettrica può essere acquisita attraverso la considerazione congiunta del suo LCOE e del suo costo evitato, una misura di quello che costerebbe alla rete soddisfare la domanda di energia che è invece soddisfatta dal nuovo impianto
Il costo evitato contabilizza le variazioni giornaliere e stagionali di domanda di energia elettrica in una determinata area in cui entra in funzione il nuovo impianto considerando le caratteristiche degli impianti esistenti ai quali il nuovo impianto si aggiunge, comparando anche la variazione nel mix energetico finale e la capacità produttiva che sostituisce