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Quale e quanta energia disponibile nei nostri mari?

Quale e quanta energia disponibile nei nostri mari?. Renata Archetti (1) , Nadia Pinardi (1), (2) , Alberto Lamberti (1) , Franco Cesari (1) , Giuseppe Passoni (3) e Daniele Pettenuzzo (2) (1) Università di Bologna (2) Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

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Quale e quanta energia disponibile nei nostri mari?

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Presentation Transcript

  1. Quale e quanta energia disponibile nei nostri mari? Renata Archetti (1), Nadia Pinardi(1), (2), Alberto Lamberti(1), Franco Cesari(1), Giuseppe Passoni(3) e Daniele Pettenuzzo(2) (1) Università di Bologna (2) Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (3) Politecnico di Milano

  2. I mari e gli oceani contengono una fonte inesauribile di energia rinnovabile, in diverse forme, attualmente poco sfruttate. • Energia dal vento • Energia dalle onde • Energia dalle maree • Energia dalle correnti marine • Energia dal gradiente termico

  3. Offshore wind farm: lo stato dell’arte Fattibilità Risorsa Vento Profondità Fonte EWEA

  4. Offshore wind in Europa: Potenza installata

  5. Offshore wind farm….….e in Italia??? • Consumi 350000 GWh per anno • Potenza installata 92 GW • Potenza media richiesta 42 GW • Massima potenza richiesta 55 GW Termoli Tricase Gela Fonte EWEA

  6. Offshore wind farm: il futuro • Aerogeneratori con potenza fino a 10 MW • Fondazioni su fondali > 40 m • Turbine galleggianti o semigalleggianti • Altri dispositivi www.kitewindgenerator.com www.magenn.com www.green-power.net

  7. Energia da onde: principi Siti con mediamente più di 15 KW al metro hanno la potenzialità di generare energia a prezzi competitivi

  8. Energia da onde: dispositivi Il principio della colonna d'acqua oscillante (OWC) Sistemi con impianti sommersi Sistemi di superficie con  bacino di raccolta

  9. Energia da onde: dispositivi

  10. Energia da onde: dispositivi

  11. Energia da correnti marine Un metro quadrato di area, intercettata con una turbina, in una corrente d'acqua che viaggia a 3 m/s ha una potenza di 3 kW. Una corrente d'aria che investe una turbina eolica da un metro quadrato per produrre 3 kW deve viaggiare a 28 m/s. http://www.lunarenergy.co.uk/ http://www.openhydro.com/

  12. Energia da gradiente termico • L'energia solare assorbita dalla superficie del mare la riscalda, creando una differenza di temperatura fra le acque superficiali, che possono raggiungere i 25 - 28 gradi, e quelle situate per esempio ad una profondità di 600 m, che non superano i 6-7 gradi. • Le acque superficiali, più calde, consentono di far evaporare sostanze come ammoniaca e fluoro; i vapori ad alta pressione, mettono in moto una turbina e un generatore di elettricità, passano in un condensatore e tornano allo stato liquido raffreddati dall'acqua aspirata dal fondo. • Una differenza di 20 gradi centigradi basta a garantire la produzione di una quantità di energia economicamente sfruttabile. www.seasolarpower.com

  13. Il ruolo della Oceanografia Operativa • Fornire informazioni e statistiche in merito alle risorse: • Vento • Onde di superficie • Correnti da maree • Correnti marine • Temperatura Per individuare i siti più idonei alla installazione di impianti per la generazione di energia dal mare e per gli studi di fattibilità

  14. Analisi del posizionamento : batimetria, risorsavento e onda Risorsa Vento Risorsa Onda Dall’analisi combinata batimetria e risorsa energetica è chiaro che l’offshore della Sicilia è particolarmente attraente

  15. Analisi preliminare risorsa vento: confronto condizioni di vento tra Arklow Bank (Irlanda) e Mazara del Vallo Area offshore Mazara del Vallo Arklow Bank, offshore Ireland

  16. Griglia eolica offshore: dimensionamento Mazara • Turbine 5MW • Self starting at 4 m/s • Shut down at 25 m/s • N. totale turbine 60 • Potenza totale 300 MW • Energia annua: 994 GWh • Load Factor 37% • Altezza del rotore 90 m • Raggio delle pale 61.5 m • Massima altezza 153 m slm • Distanza tra turbine 850 m • Profondità fondale : da 30 a 50 m N Turbina 5 MW

  17. Griglia eolica offshore: dimensionamento Adriatico South Adriatic 750 GWh L.F 28% North Adriatic 420 GWh L.F. 16%

  18. Analisi preliminare risorsa onde: altezza d’onda da dati della rete Ondametrica Nazionale 1989 – 2001

  19. Griglia per moto ondoso: dimensionamento

  20. Griglia per moto ondoso: dimensionamento Mazara del Vallo

  21. Griglia per moto ondoso: dimensionamento • Tipologia: Aquabuoy • Potenza teorica: 240 Kw • Energia prodotta = 0.35 MWh /MW • Potenza totale: 24 MW • Energia annua: 8.4 GWh Costo 2 Meuro / MW

  22. Analisi preliminare risorsa d’energia disponibile per generatore magnetico da onda di 1MW Calcolo teorico Limite d’altezza d’onda per la zona a Sud della Sicilia Energia annua 530 MWh da un generatore ‘teorico’

  23. Griglia per moto ondoso: dimensionamento • Tipologia: generatore magnetico • Potenza teorica: 1 MW • N. installazioni: 25 • Potenza totale: 25 MW • Energia annua: 12.5 GWh Idea di Convertitore Di energia Delle onde

  24. Considerazioni conclusive • La sfida dei prossimi decenni è lo sfruttamento di energia dal mare, mediante lo sviluppo e la commercializzazione di nuove tecnologie • In questo la disponibilità di dati di serie di dati lunghe e affidabili è elemento fondamentale • Il territorio del mare vicino costa sarà presto troppo occupato dalle attività offshore già programmate negli scorsi dieci anni • Integrazione tra diverse competenze tecnologiche

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