1° Parte: POTENZIALE
Potenziale nazionale delle fonti energetiche rinnovabili
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Il potenziale italiano delle Fonti Energetiche Rinnovabili, suddiviso per fonti secondarie ottenibili: |
| Energia elettrica | ||
| 01 | 22.000 MW di potenza idroelettrica | 65 TWh/anno |
| 02 | 30.000 MW di potenza eolica | 50 |
| 03 | 10.000 MW di potenza geotermoelettrica | 70 |
| 04 | 12.000 MW di impianti a biomassa | 90 |
| 05 | 90.000 MW di impianti FV | 110 |
| 06 | 30.000 MW di impianti solare-termodinamici | 90 |
| 07 | 2.000 MW di impianti marini | 10 |
| Potenziale energia elettrica da FER | 485 TWh/anno | |
| Consumi attuali energia elettrica | 330 | |
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| d |
| Energia termica | ||
| 08 | Cogenerazione da fonti rinnovabili | 35 Mtep/anno |
| 09 | Solare termico accoppiato al FV | 25 |
| 10 | Pompe di calore | 35 |
| 11 | Fonti geotermiche a bassa entalpia | 10 |
| Potenziale energia termica da FER | 100 Mtep/anno | |
| Consumi attuali di energia termica | 60 | |
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| d |
| 12 | Energia meccanica/carburanti | |
| Carburanti da biomasse Italia | 25 Mtep/anno | |
| Carburanti da biomasse import | 5 Mtep | |
| E. E. Import | 10 Mtep | |
| E.E. Italia | 3 Mtep | |
| Potenziale biocarburanti | 43 Mtep/anno | |
| Consumi attuali carburanti | 42 | |
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| d |
| Utilizzo razionale dell'energia e delle tecnologie efficienti. | |
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In Italia attualmente si utilizza il 40% delle fonti energetiche primarie per la generazione di energia elettrica, il 35% per l'energia termica e il 25% per la trazione dei mezzi di trasporto. L'Italia si è impegnata a ridurre del 20% il fabbisogno energetico e di portare al 20% la quota di energia prodotta da fonti energetiche rinnovabili. Per raggiungere il 20% di minori consumi energetici si deve adottare una decisa politica di riqualificazione energetica degli edifici esistenti e nuovi edifici con caratteristiche di basse necessità energetiche. Questo permette di ridurre del 13% i consumi complesivi di energia termica e del 5% i consumi di energia elettrica.I consumi di carburanti può essere ridotto del 2% grazie all'adozione di auto elettriche. L'attuazione di una politica innovativa per la logistica di trasporto merci e passeggeri su rotaia e su natanti permette una riduzione di consumi per i decenni successivi. Al 2020 il 100% delle fonti energetiche primarie sono utilizzate per il 43% per generare energia elettrica, il 28% per l'energia termica e il 29% per i carburanti, quindi c'è una penetrazione dell'utilizzo dell'energia elettrica negli usi di riscaldamento (pompe di calore ad alta efficienza/geotermia) e nei trasporti (auto elettiche e trasporto su rotaia). . |
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| Il grafico illustra i risultati ottenibili grazie al Piano Energetico Nazionale proposto da EnergoClub. Al 2050 le FER contribuiscono per una quota dal 90 al 100% a seconda dell'origine dell'energia elettrica importata. La produzione nazionale passa dall'attuale 20% totale (10% esauribili, 10% FER) ad un 80% (solo FER), quindi è sostanziamente possibile arrivare all'indipendenza energetica. Se decideremo di collaborare con i paesi nord africani per sviluppare sistemi solari in partnership è poi possibile soddisfare la richiesta di consumo al 100% con FER | |
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| Dati, note e riferimenti |
Incremento della potenza installata: 300-500 MW all'anno per 10-15 anni Attualmente con i sistemi idroelettrici in Italia si producono 46.000 GWh/anno, secondo le ricerche effettuate il potenziale ad oggi economicamente vantaggioso ammonta a 65.000 GWh/anno, il potenziale ad oggi valutato tecnicamente fattibile ammonta a 120.000 GWh/anno e il potenziale teorico totale ammonta a 340.000 GWh/anno www.worldenergy.org/documents/ser2004.pdf pag. 211 Nel volume “Italia 2020 – Energia e ambiente dopo Kyoto”, Paolo Degli Espinosa prevede la possibilità di ottenere 60.000 GWh da idroelettrico già dal 2020. |
Incremento della potenza installata: 1000-2000 MW all'anno in 15-20 anni In Italia il potenziale delle tecnologie eoliche terrestri è stato quantificato dal CESI, alcune limitazioni sono costituite dall' impatto paesaggistico/ambientale che tale tecnologia comporta. Il potenziale tecnico è stimato nell'ordine dei 30.000 MW. Il potenziale off-shore è stato quantificato in uno studio promosso dalla CE ed è stimato in circa 3.000 MW con una produzione di 10 TWh /anno Secondo il prof. G.B. Zorzoli è possibile installare sistemi eolici per la produzione di un minimo di 25.000 GWh e un massimo di 30.000 GWh già dal 2020. Attualmente le domande depositate presso il Grtn ammontano a più di 10.000 MWwww.grtn.it pag.22 Lo sviluppo di tecnologie adatte allo sfruttamento dei venti ad alte e medie quote aumenterebbe di molto il potenziale dei sistemi eolici |
Incremento della potenza installata: 100 MW all'anno per 10 anni, successivamente 1000 MW all'anno Il forte incremento proposto nel caso del geotermico è relativo alla messa a punto di due tecniche di coltivazione dei campi geotermici: i sistemi binari, già largamente sperimentati ma non altrettanto adottati e, sopratutto, utilizzo di sistemi Hot-Dry-Rock. Questi ultimi consistono nel creare acquiferi artificiali grazie ai quali poter utilizzare il calore dei strati caldi che vanno dai 2000 ai 6000 metri di profondità. L'impianto pilota sperimentale più avanzato è sviluppato al confine tra Svizzera e Francia www.soultz.net Nel volume “Italia 2020 – Energia e ambiente dopo Kyoto”, Paolo Degli Espinosa prevede la possibilità di ottenere 12.000 GWh dal geotermoelettrico tradizionale (acquiferi naturali con sistemi a ciclo binario) già dal 2020. |
Incremento della potenza installata: 600-800 MW/anno per i prossimi 10-15 anni Il potenziale indica gli impianti realizzabili con il biogas ottenibile dalle deiezioni animali, dagli scarti agro-industriali, scarti di macellazione, fanghi di depurazione, FORSU, residui culturali e colture energetiche ottenibili dai terreni in set-aside |
Incremento della potenza installata: 1.000-1.500 MW per i primi 10 anni, 2.000-4.000 MW per i decenni successivi investimento: 300 miliardi di Euro, interamente da privati. Coperture di edifici, facciate e spazi coperti I costi possono essere ridotti grazie a sistemi a film sottile, uno studio effettuato dal NREL USA evidenzia che una produzione industriale di 2000-4000 MW/anno permette di avere produzione di moduli a film sottile nell'ordine dei 1000 €/kWp, quindi un installato di 2500-3000 €/kWp. A questi livelli il costo di generazione è di 0,13-0,15 € /kWh , equivalente a bloccare il costo dell'energia elettrica per le famiglie ai prezzi attuali per i prossimi 25-30 anni. Il limite potenziale di costo dei sistemi FV è di 1500 €/kWp installato . |
Incremento della potenza installata: 20-50 MW/anno per i primi 10 anni, 500-1000 MW per i decenni successivi Il potenziale in aree semi-aride del sud Italia ad elevata insolazione è di 30.000 MW ( su 1000 km2, 0,3% del territorio italiano) Seppure interessante lo sviluppo di queste tecnologie in zone italiane con insolazione diretta superiore a 1300 kWh/anno/m2 ( sopratutto impianti ibridi), tali sistemi trovano la giusta collocazione in aree limitrofe ai deserti, ad una latitudine inferiore ai 40°. In questo caso è uno dei sistemi più economici in assoluto. |
In alcune aree marine Italiane ci sono correnti marine con un discreto potenziale energetico, secondo gli ingegneri dell'Università di Napoli - che stanno testando diverse soluzioni tecniche da alcuni anni - solo nello Stretto di Messina è possibile installare sistemi per 1000 MW (www.ilsole24ore.com), una società di Bolzano, già titolare di impianti eolici, ha elaborato un progetto per utilizzare tale risorsa. Altre idonee correnti ci sono nel Canale di Corsica, alle Bocche di Bonifaccio e nello Stretto di Sicilia. Oltre ai sistemi per l'utilizzo delle correnti marine e di marea in Italia è possibile avvalersi di sistemi per l'utilizzo del moto ondoso con piattaforme mobili del tipo Jack-up, già utilizzate per le piattaforme petrolifere. Secondo gli studi di unasocietà statunitense tali sistemi potrebbero soddisfare il fabbisogno di energia elettrica degli USA con impianti al largo della costa califoriana . |
| Cogenerazione da fonti rinnovabili |
| Si intende il calore recuperabile dai sistemi di cogenerazione a biomassa, i quali possono essere adottati in ambito produttivo-industriale e quindi soddisfare le necessità di energia termica del settore |
| Solare termico accoppiato al FV |
| I sistemi FV (sopratutto a film sottile) possono essere integrati nei collettori solari, permettendo di recuperare calore senza togliere spazio ai sistemi fotovoltaici, in alternativa si possono creare pensiline con collettori solari e comunque rimane buona prassi installare, ancor prima del sistema fv, un sistema termosolare. Spesso conviene procedere alla riduzione delle perdite termiche degli edifici e delle abitazioni ancor prima di procedere all'installazione di sistemi termosolari o FV |
| Pompe di calore |
| La pompa di calore permette di ottenere più di 3 kWht ogni kWhe . Il potenziale proposto utilizza parte del potenziale di energia elettrica eccedente il fabbisogno |
| Fonti geotermiche a bassa entalpia |
| La ricerca di fonti geotermiche potrebbe portare alla rilevazione di acquiferi a temperature non sufficienti per la generazione di energia elettrica, in questo caso possono essere utilizzate per la produzione di energia termica riducendo le perdite finanziarie dovute all'insuccesso dell'esplorazione a fini di potenza. Inoltre le centrali geotermoelettriche possono essere gestite con teleriscaldamento. |
| Carburanti-combustibili |
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La produzione di metanolo dalla biomassa ligno-cellulosica è un processo noto e praticato, la resa è di 40 grammi di metanolo ogni 100 grammi di sostanza secca.www.minerva.unito.it/chimica&industria/dizionario/DizM.htm Secondo uno studio di due ricercatori tedeschi, la domanda globale di energia prevista dall’ Agenzia Internazionale per l'Energia (IEA) per l’anno 2030 potrebbe essere soddisfatta con l’utilizzo di piantagioni forestali coltivate sulle superfici degradate dalle attività umane in tempi storici, quindi in aree non in competizione con quelle destinabili a seminativi per la produzione alimentare. energoclub.blogspot.com In Italia le aree degradate e/o soggette a degrado rappresentano circa il 30% del suolo nazionale. Con colture aventi rese di 60 ton/ha/anno (olmo, frassino, ciliegio, mirabolano, noce nero, liriodendro ecc..), e il rimboschimento di 30.000 km2 ( 10% del suolo nazionale) in cicli di 5/10 anni, si ottengono 37 Mtep/anno di biometanolo. Il metanolo (CH3OH) è utilizzabile anche in veicoli elettrici dotati di apposite fuel cell (DMFC), con abbondanti autonomie e migliore efficienza totale. www.quattroruote.it ulisse.sissa.it/s7_17feb06_2.jsp en.wikipedia.org/wiki/Biofuel Attualmente in Italia vi sono 100.000 km2 di boschi, dalla manutenzione a rotazione degli stessi è possibile ricavare altri 5 Mtep di biocarburanti ( con la media di 3 tonnellate di biomassa per ettaro all'anno, quindi interventi poco invasivi, con prassi di manutenzione). I residui derivati dalla lavorazione delle colture agricole (bagassa, potatura delle viti, scardi industria del legno, ecc.) ammontano a 10 milioni di tonn./anno, da cui si possono ricavare 3 Mtep di carburanti Nel 2007 sono stati attivati i primi impianti commerciali per la produzione di bioetanolo da materiale ligno-cellulosico La società tedesca Choren produce carburanti da materiale lignocellulosico tramite gassificazione e reattori Fischer-Tropsch, secondo i dirigenti è possibile produrre, con tale tecnologia, il 10% dei carburanti consumati in Germania entro il 2015 La società USA Coskata (Illinois) produce carburanti da materiali lignocellulosici tramite gassificazione e bioreattori enzimatici, secondo i dirigenti è possibile produrre, con tale tecnologia, carburanti ad un costo di 0,2 € al litro, attualmente un litro di benzina ha un costo di produzione di 0,4 € Nel medio periodo è previsto lo sviluppo dei fotobioreattori per la produzione di microalghe utilizzando la CO2, impianti dimostrativi hanno evidenziato la produzione di circa 30 tep di biocarburanti per ettaro, per il fabbisogno nazionale servirebbero così 13.000 km2 di superficie su cui installare i fotobioreattori (superfici anche desertiche), www.greenfuelonline.com www.solixbiofuels.com www.biofuel-systems.com. Ci sono molte società impegnate in tal senso ed anche alcune grandi compagnie petrolifere quali L'ENI, la Chevron e soprattutto la Shell, la quale ha iniziato a febbraio 2008 la costruzione di un primo impianto alle Hawaii. Le attuali tecnologie permettono la produzione di auto elettriche con prestazioni e dimensioni simili alle auto comuni con autonomie superiori ai 100 km con costi simili alle auto con motore a combustione interna, lo sviluppo di nuove batterie a più alta densità energetica e con maggior numero di cicli di carica/scarica permette una maggiore autonomia e ulteriore convenienza economica, in futuro la trazione ad energia eettrica è una opzione concreta, conveniente ed ecologica, soprattutto quando l'energia elettrica fosse prodotta da fonti rinnovabili. |