Mercato minieolico nel mondo. Dalla tecnologia agli incentivi by Daily Enmoveme

MERCATO MINIEOLICO NEL MONDO Dalla tecnologia agli incentivi

a cura di:

Felice Lucia

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Felice Lucia

MERCATO MINIEOLICO NEL MONDO Dalla tecnologia agli incentivi

PREFAZIONE Correva l’anno 1999 quando Paul Gipe, uno dei massimi esperti di energia eolica che viveva in California, pubblicava il libro “Wind Energy basis”, una guida “in bianco e nero” sui sistemi di micro generazione eolica. Nella prefazione del libro, si leggeva che con la crescita dell’uso delle fonti rinnovabili per la generazione di energia il numero degli impianti eolici di piccola taglia in uso era esploso e ammontava in America a 150.000 unità (al 1998) con una crescita annuale del 30%. All’epoca in Europa, sulla scia di quanto accadeva negli USA, ci si aspettava un boom straordinario con interessanti ricadute occupazionali. Con la presenza di un po’ di vento, ogni unità abitativa/produttiva avrebbe avuto il proprio aerogeneratore di taglia opportuna, proprio come quasi ogni famiglia possiede un’utilitaria per gli spostamenti. Oggi, rispetto al 1998, è la Cina a dominare con 500.000 unità installate al 2012, distaccando enormemente gli USA che registrano “solo” 151.300 unità. In Europa è in testa la Gran Bretagna con non più di 20.000 unità. Tutti gli altri paesi del mondo hanno poche centinaia di sistemi installati. È quanto emerge dal volume “Mercato minieolico nel mondo”, che descrive mediante recentissime statistiche la situazione attuale.

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Il dato assume un valore significativo se paragoniamo le unità installate con gli abitanti: Cina (0,04 %), USA (0,05 %), Gran Bretagna (0,03 %), Canada (0,03 %), Germania (0,01 %), Giappone (0,01 %), Argentina (0,02 %), Spagna (0,01 %), solo per citare i primi in classifica secondo WWEA (World Wind Energy Association). La percentuale di penetrazione tra la popolazione è praticamente ancora insignificante. Il promettente settore minieolico, dunque, anche dopo aver maturato oltre dieci anni di vita, non ha ancora raggiunto i risultati sperati. Le ragioni possono essere ricondotte alle difficoltà legate alla certificazione del prodotto, che nel caso del minieolico, ha proporzioni gigantesce ed ha in qualche modo distorto la percezione della qualità di questi impianti. Il “Mercato eolico nel mondo” descrive le problematiche legate alla certificazione e propone alcune possibili soluzioni. Il sogno “famiglia/abitazione” – “auto/impianto minieolico” è però ancora possibile. Anche se lo scenario economico mondiale risulta estremamente instabile, il modello di sviluppo condiviso a livello globale è senza ombra di dubbio “smart”: il futuro sarà caratterizzato dal passaggio da un paradigma di sviluppo sostenibile a uno di sviluppo intelligente; sullo sfondo la trasformazione dell’economia in “green economy” e una crescita inarrestabile di “green jobs”. I trend di crescita della potenza minieolica installata fino al 2020 (Pike Research), riportati nel volume, disegnano un incremento da meno di un centinaio di MW al 2013 a quasi due centinaia di MW al 2020, a supporto di questa tesi. 4

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A volere questo sono innanzitutto i governi, che hanno assunto degli impegni precisi per la riduzione dei gas serra, impegni che si traducono in piani nazionali e misure di sostegno in tutto il mondo per la realizzazione di impianti a fonti rinnovabili, inclusi impianti minieolici, e per il miglioramento dell’efficienza energetica. Il volume, infatti, disamina ampiamente le tariffe incentivanti a supporto delle installazioni minieoliche di oltre 20 paesi in tutto il mondo. Le risorse energetiche sono essenziali per tutte le attività svolte nella società moderna, a partire dalla semplice faccenda domestica sino ai settori industriali. Proprio le piccole installazioni rendono molto bene l’idea di come l’eolico possa adattarsi alle diverse realtà, rappresentando un’opportunità importante per territori e situazioni molto diverse fra loro. In Italia, per esempio, vi sono diverse applicazioni interessanti che hanno contraddistinto in questi ultimi anni l’eolico di piccola taglia. Partendo da nord un esempio è nel comune di Lavis (TN) dove è una piccola installazione di 20 kW situata presso lo stabilimento industriale per la lavorazione del Legno Pejo Pallet che permette di produrre circa 9000 kWh/anno e di soddisfare tra il 30 e 50 % del fabbisogno elettrico dello stabilimento. Altri esempi sono rappresentati dalle installazioni sempre più frequenti negli agriturismi o in piccole aziende come il caso della cooperativa “Alce Nero” a Isola del Piano (PU) dove nel luglio 2009 è stato installato un impianto da 20 kW in grado di produrre 40 mila kWh di energia annua.

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Come si potrà leggere nel “Mercato minieolico nel mondo”, vi sono soluzioni tecnologiche diversificate, dai miniaerogeneratori ad asse orizzontale, principalmente adatti in zone rurali, a quelli ad asse verticale, più conosciuti come “turbine cittadine”. La panoramica offerta sullo stato dell’arte dal punto di vista tecnologico, dagli aerogeneratori alle torri, include anche le modalità installative. Le tecnologie devono, infatti, essere valutate con attenzione, al fine di ottenere una buona stima della produzione elettrica attesa. Un aspetto cruciale affrontato è proprio la valutazione della bancabilità di un progetto minieolico. Viene analizzata la redditività di un impianto, descrivendo attentamente i parametri tecnici (condizione anemologica del sito di installazione, curva di potenza della turbina,...) e le variabili economiche (costi, incentivi,...) da cui dipende. Non manca nulla per esplorare il mondo del minieolico, che oggi è alla sua seconda possibilità di esplodere. Laura Crisci

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INDICE

Prefazione.................................................................................. 3 1. GLI IMPIANTI MINIEOLICI................................................... 10 1.1. Descrizione degli impianti minieolici............................. 10 1.2. Miniaerogeneratori ad asse orizzontale....................... 19 1.3. Miniaerogeneratori ad asse verticale........................... 23 1.4. Torri di sostegno.......................................................... 25 1.5. ModalitĂ di installazione............................................... 26 1.6. Turbine minieoliche in ambiente urbano.......................32 1.7. Nuove tecnologie.......................................................... 40 2. MERCATO MONDIALE E INCENTIVAZIONI...................... 47 2.1. Statistiche e situazione attuale..................................... 47 2.2. Tariffe incentivanti nel mondo...................................... 52 PAESI EUROPEI.....................................................52 Italia.............................................................................. 52 Gran Bretagna.............................................................. 53 Germania....................................................................... 54 Francia.......................................................................... 55 Svizzera......................................................................... 56 Portogallo.................................................................... 57 Danimarca...................................................................... 58 Grecia............................................................................59 Slovenia........................................................................ 59 MEDIO ORIENTE.....................................................60 Israele........................................................................... 60 Turchia.......................................................................... 61

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AMERICA DEL NORD.............................................62 Usa............................................................................... 62 Canada......................................................................... 63 AMERICA DEL SUD............................................... 64 Brasile......................................................................... 64 Messico........................................................................ 65 ASIA...................................................................... 66 Cina.............................................................................. 66 Taiwan.......................................................................... 66 Giappone...................................................................... 67 India............................................................................. 67 OCEANIA............................................................... 68 Australia...................................................................... 68 AFRICA................................................................. 68

2.3. Trend e sviluppi futuri.................................................. 70 2.4. Sistemi ibridi............................................................... 71 3. BANCABILITÀ E ASPETTI FINANZIARI DI UN PROGETTO MINIEOLICO...................................................73 3.1. Potenzialità e criticità del settore minieolico................ 73 3.2. Programmazione di un impianto minieolico.................74 Motivazione alla base del progetto....................... 75 Scelta della turbina e della torre di sostegno........77 3.3. La producibilità............................................................ 80 La curva di distribuzione delle velocità del vento. 81 La curva di potenza.............................................. 93 Producibilità annua attesa (AEP)......................... 105

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3.4. Calcolo della redditività................................................107 Costi..................................................................... 108 Ricavi.................................................................... 109 Attualizzazione dei flussi di cassa........................ 111 Calcolo del VAN................................................... 112 Calcolo del TR...................................................... 113 Calcolo del TIR..................................................... 114 Calcolo del CME.................................................. 114 3.5. Considerazioni finali.................................................... 116 4. LE CERTIFICAZIONI.......................................................... 118 4.1. Tipologie di certificazione............................................ 118 Certificazioni di processo......................................118 Certificazioni di prodotto....................................... 119 Certificazioni della curva di potenza..................... 121 Altre certificazioni..................................................122 4.2. Test e misurazioni attualmente in uso......................... 126 4.3. Criticità attuali e possibili soluzioni.............................. 134 BIBLIOGRAFIA......................................................................... 138 SITOGRAFIA........................................................................... 141

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BIBLIOGRAFIA ADEME, Pôle Énergies 11 - “Petit éolien: LE GUIDE”, 2010 Alliance for Rural Electrification, “The potential of small and medium wind energy in developing countries”, POSITION PAPER 2012 Arribas L.M., CIEMAT, “Testing and certification for small wind turbines (SWT)”, IRENA, ottobre 2012 Casale C., Viani S., Zanetta G.A.,“Gli impianti minieolici in Italia: macchine, quadro normativo, valutazioni tecnico-economiche”, ERSE, febbraio 2010 Casale C., Viani S., Zanetta G.A., “Linee guida per la realizzazione di impianti minieolici”, RSE, marzo 2012 Consorzio LaMMa, “Generalità sull’energia eolica”, 2008

dicembre

Cano L., Izquierdo O., Arribas L.M., “Experimental results obtained in small wind turbines test plant. New proposal for the measurements”, CIEMAT,2009 IRENA,“Renewable energy technologies: cost analysis series Wind power”, June 2012 138

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PROTOS, “Minieolico: sosteniamo lo sviluppo”, 2012 KPMG International - “Taxes and incentives for renewable energy”, giugno 2012 WINEUR, “Urban Wind Turbines: Technology review”, 2005 World Wind Energy Association, “Small Wind World Report 2012”, marzo 2012 Office of Envornment & Heritage, Enhar, “NSW Small Wind Turbine: Consumer Guide”, giugno 2010, AUSTRALIA Dr. E. Bueno Pereira, Dr. F. Ramos Martins - “Activity 1: Output from Brazil”, Ministério de ciéncia e tecnologia, novembre 2009, BRASILE Barroso L., PSR, “Renewable Energy Auctions: the Brazilian Experience”, World Bank - IFC - ESMAP, gennaio 2012, BRASILE Zhipeng LIANG, “Strategy and Policies for Renewable Energy in China”, New&Renewable Energy Depart., China, 2006, CINA Ti’éole - “Le petit éolien: ce qu’il faut savoir pour se raccorder au réseau”, ottobre 2011, FRANCIA

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Erneuerbare Energien, “Tariffs, degression and sample calculations pursuant to the new Renewable Energy Sources Act (Erneuerbare-Energien-Gesetz - EEG) of 4 August 2011 (‘EEG 2012’)”, GERMANIA Dr. Panagiotis K. Chaviaropoulos, “Renewable Energy Programs of Greece”, RES Office, Academy of Athens, 2010, GERMANIA Government of India, Ministry of New and Renewable Energy, “Small Wind energy and Hybrid Systems Programme”, aprile 2010, GRECIA GWEC, WISE, IWTMA, “India Wind Energy Outlook”, novembre 2012, INDIA Ministério de Economia, da Inovaçao e do Desenvolvimento, “Diàrio da Repùblica, Nùmero 207 - SUPLEMENTO”, 25 ottobre 2010, PORTOGALLO Agence des énergies renouvelables et de l’efficacité énergétique, “La rétribution à prix coutant injecté (RPC)”, febbraio 2012, SVIZZERA Dr. Mustafa GOZEN, EPDK, “Regulatory Incentives Supporting Competitiveness of Renewables on Energy Market: The Case of Turkey”, ERRA, febbraio 2013, TURCHIA

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SITOGRAFIA http://www.dailyenmoveme.com/ http://www.canwea.ca/ http://www.ciemat.es/ http://www.dsireusa.org/ http://fee.asso.fr/ http://www.gse.it/ http://www.iea.org/ http://www.jswta.jp/ http://www.legifrance.gouv.fr http://www.mnre.gov.in http://www.nrel.gov http://www.ofgem.gov.uk http://www.pua.gov.il/ http://www.renewableuk.com/ http://ret.cleanenergyregulator.gov.au/ http://www.res-legal.eu http://www.sviluppoeconomico.gov http://www.warwickwindtrials.org.uk http://www.windatlas.dk http://www.windustry.org http://www.wwindea.org http://www.wind-works.org/

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Il volume descrive il settore minieolico, ovvero quello comprendente gli impianti di produzione energetica da fonte eolica di piccola potenza nominale, fino a circa 100kW, il cui giovane mercato mondiale offre ancora tante incertezze ed ostacoli da affrontare. Il libro apre con la descrizione delle tipologie di impianti esistenti e della loro struttura, in modo da offrire un quadro chiaro di quanto è possibile trovare sul mercato. Viene poi trattato il delicato tema della redditività di un progetto minieolico, con particolare riferimento ai parametri tecnici (condizione anemologica del sito di installazione, curva di potenza della turbina,...) ed alle variabili economiche (costi, incentivi,...) da valutare nella determinazione della bancabilità. Viene poi offerto un quadro esaustivo sulla situazione del mercato mondiale e sulla potenza attualmente installata, analizzando i punti di forza dai quali dipende la crescita del settore; in particolare, viene ampiamente descritto il regime di incentivazione nei Paesi del mondo specificamente per questi sistemi ed il trend futuro del mercato minieolico. Grande attenzione è posta, infine, sulle problematiche attuali circa il processo di certificazione delle turbine e sulle possibili soluzioni che, se intraprese a livello internazionale, garantirebbero una migliore sicurezza del mercato e una maggiore tutela del consumatore.

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