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Marco Masini
Consigliere Nazionale Amici della Terra
Marco ing. Masini 27/07/2013 1
L’Italia e l’idroelettrico
Gli investimenti nelle rinnovabili
Smart Grid: Energy networking,
microgenerazione ed Energy Storage
Il nuovo decreto sulle rinnovabili: hydro
incentivi
Mini-idroelettrico
Idroelettrico buono
CH2OICE
CONCLUSIONI
Marco ing. Masini 27/07/2013 2
L’Italia e l’idroelettrico
Gli investimenti nelle rinnovabili
Smart Grid: Energy networking,
microgenerazione ed Energy Storage
Il nuovo decreto sulle rinnovabili: hydro
incentivi
Mini-idroelettrico
Idroelettrico buono
CH2OICE
Marco ing. Masini 27/07/2013 3
Entro la metà del secolo le fonti
rinnovabili potrebbero coprire
il 90 per cento della domanda
di energia europea,
consentendo persino di tenere
le luci accese 24 ore su 24, 7
giorni su 7.
Si tratta del combinato tra le
tecnologie per l'energia pulita
combinata con quella delle reti
di distribuzione a livello locale
e regionale attraverso
l'adozione delle cosiddette
"smart grid".
Marco ing. Masini 27/07/2013 4
Leggendo il Rapporto del
GSE dedicato alla situazione
dell’idroelettrico, si nota
come la tendenza sia in
crescita da anni, ormai:
“ Tra il 2008 e il 2009 la
numerosità degli impianti è
aumentata del 3%
soprattutto a causa della
realizzazione di piccoli e
mini impianti. La potenza è
aumentata dello 0,6%. Dei
65 nuovi impianti entrati in
esercizio nel 2009, ben 47
sono impianti ad acqua
fluente di potenza inferiore
o uguale ad 1 MW”.
Marco ing. Masini 27/07/2013 5
Secondo i dati del GSE, il 79%
degli impianti sono installati al
Nord: la Lombardia detiene il
primato di potenza (rappresenta
da sola il 27,9% del dato
nazionale) e il Piemonte quello
del numero di impianti (498).
Queste due regioni, con il
Trentino Alto Adige, concentrano
nel proprio territorio oltre il 55%
di tutti gli impianti italiani.
Diciamo pure che negli ultimi
dieci anni, per quanto riguarda le
Alpi, si è sfruttato tutto lo
sfruttabile. Sono rimasti fuori
sono i corsi di portata minore e
con difficoltà varie.
Marco ing. Masini 27/07/2013 6
Ma chi dà l’autorizzazione alla costruzione
di nuove centrali? Ogni Provincia.
◦ Al momento, tanto per dare un’idea del caso
lombardo, la provincia di Como ha sulle sue
scrivanie 59 richieste, Bergamo 63, Lecco 27 e
Brescia 150.
Quanto a Sondrio, dove 90 progetti
attendevano il beneplacito
dell’amministrazione, la partita è già chiusa.
E a vincere sono stati i corsi d’acqua: visto
che il 90% dei fiumi era già in qualche modo
sfruttato, la Provincia si è avvalsa della
facoltà di dire no a tutti. O meglio, di creare
una regolamentazione talmente rigida da
bloccare, almeno per ora, gran parte dei
progetti.
L’accordo trovato con la Regione dovrebbe
essere letto e copiato anche dalle altre
amministrazioni.
Marco ing. Masini 27/07/2013 7
Ma manca, a livello più ampio una regola chiara e
rigorosa sulle possibilità di sfruttamento dei torrenti.
In realtà è una questione da affrontare innanzitutto a livello
regionale.
Ogni amministrazione dovrebbe modificare le proprie linee
guida di modo che siano più restrittive.
Inoltre le Giunte Regionali dovrebbe recepire il decreto
ministeriale del 2010 per individuare le aree non idonee alla
realizzazione di questi impianti.
Ma i provvedimenti regionali saranno di più ampio respiro, e
riguarderanno tutte le fonti rinnovabili, dall’idroelettrico al
fotovoltaico alle biomasse.
Va bene energia verde, ma
bisogna anche guardare alle
esigenze dell’ambiente.
Marco ing. Masini 27/07/2013 8
Non diciamo basta all’idroelettrico, diciamo basta alla
speculazione che vuole imbrigliare anche le ultime acque
libere.
L’idroelettrico è strategico, soprattutto in Lombardia, ma la
sostenibilità per nuovi impianti è quasi esaurita. Ecco perché
una regolamentazione rigorosa è necessaria.
Sarebbe il caso di lavorare al miglioramento delle opere
idrauliche esistenti: vecchie dighe che perdono, o sono
intasate di limo, canali di gronda a cui manca da anni
manutenzione.
C’è molto da fare sull’esistente,
invece di andare a speculare su
piccoli salti d’acqua ..
Marco ing. Masini 27/07/2013 9
L’Italia e l’idroelettrico
Gli investimenti nelle rinnovabili
Smart Grid: Energy networking,
microgenerazione ed Energy Storage
Il nuovo decreto sulle rinnovabili: hydro
incentivi
Mini-idroelettrico
Idroelettrico buono
CH2OICE
Marco ing. Masini 27/07/2013 10 Buone le prospettive nel settore delle rinnovabili, che non
dovrebbero risentire particolarmente dei cambiamenti nei
sistemi incentivanti.
È quanto emerge dal Rapporto Energia 2012, stilato da
UniCredit in collaborazione con Oir, osservatorio
internazionale sull’industria e sulla finanza nelle rinnovabili, e
Agici Finanza d’impresa, che ha studiato le strategie di
sviluppo dei quindici maggio-ri gruppi energetici europei
◦ Acciona Energia, Alpiq, Cez, E.ON Climate&Renewables, EdF
Energies Nouvelles, EdP Renovaveis, EnBW, Enel Green Power, GDF
SUEZ, Iberdrola, RWE Innogy, SSE, Statkraft, Vattenfall, Verbund.
Marco ing. Masini 27/07/2013 11 Secondo il rapporto, il mercato mondiale delle
rinnovabili continua la sua crescita a livello globale:
gli investimenti complessivi sono passati da 215
miliardi di dollari nel 2010 a 237 miliardi di dollari
nel 2011. La crescita non è però omogenea tra i
vari paesi anche a causa della sovraccapacità
produttiva e del costante taglio degli incentivi.
Marco ing. Masini 27/07/2013 12 Il rapporto rileva che 8 aziende su 15 sono
focalizzate sull’eolico e 2 sull’idroelettrico, mentre 5
hanno deciso di diversificare il proprio raggio
d’azione.
L’eolico onshore, con 65 GW pianificati, è la
tecnologia su cui le aziende puntano di più.
Secondo è l’idroelettrico con oltre 16 GW, mentre al
terzo posto c’è l’eolico offshore.
Biomasse e geotermico non sembrano invece attrarre
più di tanto le imprese.
L’Europa è ancora la principale area di investimento
grazie a un sistema regolatorio stabile, target
vincolanti al 2020, supporto tramite incentivi e basso
rischio geopolitico.
Marco ing. Masini 27/07/2013 13 L’Energy Storage è la chiave
per l’ingresso delle risorse
energetiche rinnovabili (RES)
nel grande gioco della
generazione di Potenza.
Le Renewable Energy
Sources (RES) sono un pezzo
cruciale del puzzle per
ottenere una sostenibilità
ambientale, economica e
politico-sociale.
Marco ing. Masini 27/07/2013 14 L’Italia e l’idroelettrico
Gli investimenti nelle rinnovabili
Smart Grid: Energy networking,
microgenerazione ed Energy Storage
Il nuovo decreto sulle rinnovabili: hydro
incentivi
Mini-idroelettrico
Idroelettrico buono
CH2OICE
Marco ing. Masini 27/07/2013 15 E’ un fatto che non tutto il potenziale delle RES può esere
utilizzato dai sistemi di produzione attuali.
Vi sono limiti derivanti dal diverso uso applicativo,
efficienza che sono soggetti a fattori di tipo tecnologico,
economico ed ambientale o morfologico
Si tratta di fattori che influenzano la loro prestazione e
disponibilità.
◦ Un esempio in tale senso è l’energia eolica che è influenzata da
fattori quali:
Impredicibilità e condizioni ambientali;
Intermittenza del vento;
Non sincronizzazione dell’offerta con la richiesta di fornitura;
Non afffidabilità del vento;
Progettazione ed altri limiti tecnologici
….
Marco ing. Masini 27/07/2013 16 Questi fattori illustrano la necessità di gestire la
fornitura e il consumo della potenza elettrica.
Questo mostra anche la non affidabilità delle
RES rispetto alle energie tradizionali (fossil fuels)
e la loro difficoltà di adattamento alle
fluttuazioni nella domanda.
Per fornire l’energia quando è richiesta è
necessario strutturarsi con servizi legati alla
gestione delle riserve ed aumentare la capacità
produttiva
Conseguentemente queste costose necessità
hanno portato a pensare allo sviluppo di nuove
soluzioni tecnologiche e sviluppi industriali
Le soluzioni migliorate passano attraverso il
progetto della cosidetta ‘smart-grids’ e
‘distributed networks’, con produzione de-
centralizzata e l’incorporazione dell ‘energy
storage’ nella rete;
L’abilità di accumulare energia diventa la
questione più importante nella filiera della
produzione di energiaper la penetrazione delle
RES nel mercato della potenza.
Marco ing. Masini 27/07/2013 17 Il sistema si basa su un
concetto semplice e
innovativo: una rete
elettrica capace di
determinare richieste e
consumi, e quindi
bilanciare e ridirezionare
l'energia disponibile.
l progetto in questione
prevede l'uso "di contatori
intelligenti e un sistema di
controllo dello stato e del
consumo energetico in
tempo reale
Marco ing. Masini 27/07/2013 18 Lo Smart Grid si potrà avvalere di un'infrastruttura
cloud, aumentandone al contempo la resilienza, la
protezione della privacy e la tolleranza, sia dagli
hacker che dai guasti hardware. La UE finanzia
anche TCLOUDS, un’iniziativa di sostegno a queste
nuove applicazioni
Marco ing. Masini 27/07/2013 19Marco ing. Masini 27/07/2013 20
Le soluzioni di accumulo
consentono di produrre e
mantenere disponibili le produzioni
nelle ‘off-peak hours’, per uno
storaggio a far fronte delle richieste
di picco in altri momenti
Questo consente di ridurre le
costose riserve, limitare la potenza
degli impianti e utilizzarli più
efficientemente (peak shaving and
load leveling of demand).
In questo modo si può superare il
limite ed il principale svantaggio
delle RES’ facendole diventare una
sorgente affidabile nella produzione
energetica..
Marco ing. Masini 27/07/2013 21 Esistono diversi metodi per l’Energy
Storage, ciascuno con diverse
caratteristiche per differenti possibili
applicazioni
Per esempio, nel caso che ci interesa,
data una location con adeguate
caratteristiche morfologiche (e.g. energia
potenziale gravitazionale) e ambientali
(e.g. l’energia cinetica del vento) una
soluzione di hydro-storage può essere la
più appropriata;
Usiando l’elettricità prodotta dal vento
nelle ore non di picco per pompare
l’acqua al livello del bacino (e.g. dam),
consentirà di avere quell’energia
disponibile nelle ore di picco
Marco ing. Masini 27/07/2013 22 Ci sono parecchi metodi per l’Energy Storageche
utilizzano diferenti tecnologie, come lo storage di gas
naturale o idrogeno (utilizzando fuel cells o Internal
Combustion Generators), thermal energy tanks
(utilizzando potenza solare), e altri.
La possibilità di usare ogni metodo dipende da molte
circostanze.
Le principali tecnologie sono:
◦ Flywheel storage
◦ Batteries Storage
◦ Super capacitors
◦ Gas Storage (Hydrogen)
◦ Pneumatic storage (liquid piston or CAES)
◦ Stored Thermal energy
Marco ing. Masini 27/07/2013 23 L’Italia e l’idroelettrico
Gli investimenti nelle rinnovabili
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Il nuovo decreto sulle rinnovabili: hydro
incentivi
Mini-idroelettrico
Idroelettrico buono
CH2OICE
Marco ing. Masini 27/07/2013 24 Sono state pubblicate dal gestore dei
servizi energetici (Gse) le procedure
applicative, ovvero i regolamenti
operativi, che disciplinano (in base al
DM 06/07/2012) gli incentivi per
l’energia elettrica prodotta da fonti
rinnovabili diverse dal fotovoltaico
(FER): l’idroelettrico, l’eolico, il
geotermico, le biomasse e il biogas.
In particolare l’accesso alle tariffe
incentivanti per queste tipologie di
impianti (di potenza non inferiore a 1
kW e che entrano in funzione dal
prossimo anno) scatta a partire dal
primo gennaio 2013.
Marco ing. Masini 27/07/2013 25 Nonostante le incertezze nelle regole (ora
parzialmente sanate con i nuovi regolamenti
operativi) il mercato è in crescita anche con
incentivi incerti
E’ di poche settimane fa la denuncia di AdT e
WWF Emilia Romagna per lo sfruttamento delle
acque (12/10/12): “I fiumi, i torrenti e finanche i
più piccoli rii della nostra montagna sono in
pericolo: 4 grandi impianti e miriadi di micro
centrali idro elettriche incombono sul nostro
Appennino.”
Marco ing. Masini 27/07/2013 26 Gli impianti di cui si sta parlando, ancora di tipo
tradizionale con lunghe intubazioni, scavi e forte
impatto ambientale, mettono a rischio il futuro
dei nostri corsi d’acqua proprio ora che una
nuova normativa sulla pesca apre interessanti
prospettive di sviluppo turistico consentendo la
pesca a pagamento sui fiumi e torrenti montani;
senza l’acqua è difficile pensare alle nuove
prospettive che la Legge Regionale vuole favorire
per consentire crescita economica sostenibile ai
comuni del crinale appenninico.
Comitato Difesa dei Fiumi Emilia
Romagna-No Tube
Marco ing. Masini 27/07/2013 27 L’Italia e l’idroelettrico
Gli investimenti nelle rinnovabili
Smart Grid: Energy networking,
microgenerazione ed Energy Storage
Il nuovo decreto sulle rinnovabili: hydro
incentivi
Mini-idroelettrico
Idroelettrico buono
CH2OICE
Marco ing. Masini 27/07/2013 28 Questa tecnologia permette di produrre
energia elettrica sfruttando il salto idrico
di piccoli corsi d’acqua; generalmente si
definisce mini – idroelettrico un impianto
avente una potenza installata inferiore ai 1
– 10 MW (la definizione di questo limite
non è univoca).
Per funzionare un impianto mini
idroelettrico necessita di un flusso
d’acqua ragionevolmente costante e di un
salto d’acqua di almeno qualche metro.
Per ogni corso d’acqua esistono turbine
differenti in grado di ottimizzare le
sfruttamento dell’energia idrica in
funzione di portata e dislivello disponibile.
Marco ing. Masini 27/07/2013 29 Rispetto ai grandi impianti
idroelettrici non è necessaria una
partecipazione pubblica.
Anche imprese private una volta
ottenute le necessarie
autorizzazioni possono avviare
un’attività legata allo sfruttamento
di un piccolo corso d’acqua per
trarre energia elettrica da rivendere
all’operatore della rete nazionale.
Il “sistema di business” dell’energia
distribuita tramite il mini-
idroelettrico è simile a quello del
fotovoltaico.
Marco ing. Masini 27/07/2013 30Marco ing. Masini 27/07/2013 31
L’Italia e l’idroelettrico
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incentivi
Mini-idroelettrico
Idroelettrico buono
CH2OICE
Marco ing. Masini 27/07/2013 32Marco ing. Masini 27/07/2013 33
La coclea idraulica è conosciuta fin dall’antichità,
come ruota o chiocciola di Archimede.
Nuovo è il brevetto di utilizzazione sulla pompa a
chiocciola di Archimede, attraverso il quale
l’inversione del funzionamento energetico, realizza
una macchina per la produzione di energia.
Un impianto a forza idraulica utilizza la differenza
dell’energia potenziale tra due diversi punti in un
corso d’acqua.
L’acqua grazie alla caduta dal punto più alto del suo
naturale scorrimento viene utilizzata dal rotore
trasformando l’energia potenziale e tornando così
nuovamente a scorrere, nel letto del corso d’acqua
stesso.
Marco ing. Masini 27/07/2013 34 I costi di costruzione
tramite l’impiego di una
vite perpetua a forza
idraulica comparabilmente
con una turbina
tradizionale sono
decisamente inferiori.
Con l’installazione di una
vite perpetua a forza
idraulica in versione
compatta (coclea + trogolo
+ trasmissione, montati in
un unico gruppo) si
possono ridurre
ulteriormente i costi di
costruzione.
Marco ing. Masini 27/07/2013 35 Sostituzione di piccole turbine ed impianti che
necessitano di manutenzione.
Sostituzione di ruote ad acqua danneggiate
Scarico d’acqua pulita in impianti di depurazione
Sfruttamento dell’acqua residua eccedente in una
opera di presa già esistente
Sfruttamento della forza idrica in canali di
irrigazione antichi da tempo inutilizzati
Efficienza sino all’89%
Potenze sino a 300kW
Marco ing. Masini 27/07/2013 36 Impianti di sbarramento e di turbine in genere
rappresentano un ostacolo enorme ed un punto di
pericolo non solo per pesci risalenti bensì anche per
quelli migranti.
Centrali idroelettriche di qualsiasi tipo rappresentano
un impedimento per le migrazioni di pesci a scopo di
deposizione delle uova.
In prima linea si pensi all'anguilla europea che
s'incontra in numerosi fiumi poiché subisce molti danni
attraverso le turbine Kaplan o Francis migrando per
deporre le uova. Ma anche la trota salmonata (o
marina), il salmone o la lampreda di fiume sono posti a
repentaglio. [. .]
I risultati della distribuzione di lunghezza e frequenza
delle singole specie mostra che sia pesci piccoli
(maggiori di 8 cm) che quelli più grandi (fino a 58 cm)
possono migrare attraverso la coclea a forza idraulica
in modo illeso.
Anche le specie piccole gobione e scazzone hanno
potuto passare attraverso la coclea senza ferite. [. .]
In tutto, la coclea a forza idraulica mostra un’alta
tollerabilità ittica ed è adatta alla scesa dei pesci.
Semmai, soltanto una piccola quantità di pesci
riportano, secondo le conoscenze, ferite.
Inoltre le ferite che riportano sono di natura leggera
quale perdita di scaglie ed ematomi.
Marco ing. Masini 27/07/2013 37 L’Italia e l’idroelettrico
Gli investimenti nelle rinnovabili
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Il nuovo decreto sulle rinnovabili: hydro
incentivi
Mini-idroelettrico
Idroelettrico buono
CH2OICE
Marco ing. Masini 27/07/2013 38 Produrre energia idroelettrica in modo
più sostenibile, rispettando i fiumi e
l’ambiente.
È questo lo scopo dell’eco-
certificazione europea dell’idroelettrico
che il progetto CH2OICE ha sviluppato
per gli impianti che rispettano standard
ambientali elevati.
Avviato nel 2008 e finanziato
dal programma UE Intelligent Energy
Europe il progetto CH2OICE ha creato
l’etichetta omonima
Marco ing. Masini 27/07/2013 39 L’energia idroelettrica è la fonte rinnovabile più
importante in Italia; costituisce oltre il 16% della
produzione elettrica attuale e riveste un ruolo strategico
per il raggiungimento di quel 20% di energia rinnovabile
richiesto dalla Direttiva 2009/28/CE.
“Molti impianti hanno però un notevole impatto sugli
ecosistemi fluviali, alterano la portata naturale dei fiumi,
interrompono la loro continuità ecologica, possono
provocare pesanti perdite di habitat e specie e sono
spesso origine di conflittualità territoriali, rendendo
difficile il rispetto dell’ importante Direttiva europea
quadro sulle acque, la 2000/60/CE, che prevede il
raggiungimento del “buono” stato ecologico dei corpi idrici
europei entro il 2015”.
Marco ing. Masini 27/07/2013 40 “Il progetto CH2OICE vuole contribuire ad
armonizzare gli obiettivi delle due direttive
europee.
Gli impianti certificati CH2OICE non solo
produrranno energia rinnovabile, ma anche
energia rispettosa degli ecosistemi acquatici,
e mantenendo le dinamiche naturali dei corsi
d’acqua”.
Giulio Conte di Ambiente Italia,
coordinatore del progetto.
Marco ing. Masini 27/07/2013 41CONCLUSIONI Marco ing. Masini 27/07/2013 42
Sostenere lo sviluppo della SMART GRID e
delle RES entro ambiti tecnologici integrati
con l’Energy Storage
Produzione idroelettrica distribuita, ma
CH2OICE!
Puntare alla ristrutturazione, recupero e
miglioramento delle opere idrauliche esistenti
con tecnologie per acque libere
Marco ing. Masini 27/07/2013 43Marco ing. Masini 27/07/2013 44
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