073_TER_gen_bizzarri.qxd:46-48_TER_mar_profilo 2-02-2011 13:21 Pag<strong>in</strong>a 78tecnica78 energia eolicagennaio-febbraio 2011LA TERMOTECNICATABELLA 3 - Rapporto Energia elettrica annua prodotta su Potenza nom<strong>in</strong>ale [h]K=1 (alta montagna) K=1,5 (appenn<strong>in</strong>o) K=1,83 (coll<strong>in</strong>a dolce) K=2 (pianura, declivi lievi)w<strong>in</strong>d speed VAWT1 VAWT2 HAWT1 HAWT2 VAWT1 VAWT2 HAWT1 HAWT2 VAWT1 VAWT2 HAWT1 HAWT2 VAWT1 VAWT2 HAWT1 HAWT2[m/s] E/P E/P E/P E/P E/P E/P E/P E/P E/P E/P E/P E/P E/P E/P E/P E/P3 273 424 1588 811 245 221 1456 364 171 166 1274 227 147 149 1186 1803,5 407 609 1933 1124 412 357 2025 637 305 274 1905 450 270 248 1831 3804 553 806 2223 1434 620 531 2565 972 484 417 2551 755 435 378 2514 6654,5 703 1006 2457 1729 861 740 3044 1351 708 596 3161 1125 644 545 3176 10255 851 1203 2643 1999 1118 977 3446 1754 970 813 3704 1545 897 748 3778 14445,5 991 1390 2788 2243 1380 1234 3767 2163 1260 1064 4159 1996 1188 989 4296 19046 1123 1564 2897 2458 1632 1503 4011 2564 1565 1342 4519 2460 1503 1262 4716 23866,5 1243 1725 2978 2646 1866 1774 4185 2945 1869 1638 4786 2923 1830 1561 5035 28767 1352 1871 3035 2809 2077 2042 4300 3297 2160 1946 4966 3372 2153 1878 5256 33597,5 1450 2002 3073 2948 2262 2298 4365 3616 2426 2256 5071 3795 2458 2204 5388 38238 1537 2120 3095 3066 2418 2540 4389 3898 2662 2561 5112 4184 2735 2531 5444 42598,5 1614 2224 3105 3164 2549 2762 4381 4142 2864 2854 5101 4534 2977 2851 5438 46579 1681 2315 3104 3246 2653 2965 4348 4350 3031 3130 5050 4840 3181 3159 5380 50129,5 1740 2395 3095 3314 2736 3146 4295 4522 3164 3386 4967 5101 3346 3448 5284 532110 1791 2465 3080 3368 2797 3305 4227 4662 3264 3617 4862 5317 3472 3714 5159 5581ENGLISHabstractAnalisi economicaItalian Market of Small W<strong>in</strong>d Turb<strong>in</strong>e:Study of Possible Development and their Potentialities.F<strong>in</strong>ally also <strong>in</strong> Italy it’s grow<strong>in</strong>g a market of small w<strong>in</strong>d turb<strong>in</strong>es, that will show <strong>in</strong> thefuture concrete possibilities of growth and opportunities for the territory. An energeticpolitics based on these systems will be never able to put aside from a suitable prelim<strong>in</strong>aryanalysis of the sites f<strong>in</strong>alized to address the use of the f<strong>in</strong>ancial resourcestoward sites characterized by good energetic potentialities.This study is <strong>in</strong>serted <strong>in</strong>to this context and it’s focused on elaborate an energetic andeconomic analysis through a simulation of four small w<strong>in</strong>d turb<strong>in</strong>es, the available onthe Italian market. The study has underl<strong>in</strong>ed how much is important the relationbetween climate data of the site and the best choice of a w<strong>in</strong>d turb<strong>in</strong>e, show<strong>in</strong>g thatvertical axis w<strong>in</strong>d turb<strong>in</strong>es are more suitable for sites with an middle-high averagew<strong>in</strong>d speed, while three blade horizontal axis turb<strong>in</strong>es can be used widely, even thoughsome operational limit <strong>in</strong> comparison to the first ones, for sites with high value ofturbulence. The analysis of sensitivity has underl<strong>in</strong>ed the importance of the parameterof form k of the Weibull distribution with which is described the w<strong>in</strong>d resource ofthe territory, that, for all the small w<strong>in</strong>d turb<strong>in</strong>es, results to be the ma<strong>in</strong> reference toconsider <strong>in</strong> the evaluation of a site for <strong>in</strong>stallation to calculate an accurate annualenergy production (AEP). In all the cases analyses have confirmed the energetic andenvironmental benefits that could always be achieved with the use of these systems <strong>in</strong>sceneries of <strong>in</strong>vestment characterized by a full f<strong>in</strong>ancial feasibility.In merito agli aspetti economici, nei grafici seguenti si riassumonole simulazioni f<strong>in</strong>anziarie condotte al f<strong>in</strong>e di valutareil tempo di rientro (payback) per i diversi aerogeneratoriselezionati; per le turb<strong>in</strong>e ad asse verticale le simulazionisono state eseguite considerando un sito con unavelocità media di 6 m/s ed un parametro k di 1,83, mentreper gli aerogeneratori ad asse orizzontale si è assuntoil medesimo valore per il parametro k ed una velocità mediaannua del vento pari a 5,5 m/s. Questa assunzione èstata fatta allo scopo di rappresentare il numero maggioredi potenziali siti italiani: <strong>in</strong>fatti dall’Atlante eolico italiano[2] è possibile rilevare come i siti con una velocità mediaannua pari o superiore a 7 m/s a 25 m s.l.t. siano solamenteil 3-4% del totale.Per l’elaborazione è stato assunto come riferimento il controvaloreeconomico della tariffa onnicomprensiva (300euro/MWh) per i primi 15 anni ed un valore di venditadell’energia elettrica per ulteriori 5 anni costituito basatosull’attualizzazione della tariffa attuale di acquisto del GSE(89 euro/MWh). Per i costi della manutenzione è stato assuntoun costo annuo pari all’1% dell’<strong>in</strong>vestimento <strong>in</strong>iziale,sebbene la letteratura non fornisca oggi dati completamenteaffidabili <strong>in</strong> questo senso.È stato assunto un costo del capitale ad un tasso del 3% (Euribora 6 mesi più spread del 2%); il saggio di attualizzazioneè <strong>in</strong>vece stimato <strong>in</strong> accordo al costo medio ponderatodel capitale (WACC Weighted Average Cost of Capital)espresso dalla seguente formula:WACC= k e E+k d D=4,2%dove:k e : costo del capitale proprio, stimato pari al 7%E: percentuale del patrimonio di equity (30%)k d : <strong>in</strong>teressi passivi calcolati sulla base EURIBOR del 31 dicembre2009 (1%) sommato allo spread (2%)D: percentuale del debito (70%)
073_TER_gen_bizzarri.qxd:46-48_TER_mar_profilo 2-02-2011 13:21 Pag<strong>in</strong>a 79gennaio-febbraio 2011LA TERMOTECNICAtecnicaenergia eolica 79ConclusioniF<strong>in</strong>almente anche <strong>in</strong> Italia sta nascendoun mercato fondato sull’aspettative dellepotenzialità del m<strong>in</strong>i e micro eolico e chepromette di mostrare <strong>in</strong> futuro concretepossibilità di crescita ed una significativadiffusione sul territorio. L’effica cia di unapolitica energetica basata sull’utilizzo diquesti sistemi non può però mai presc<strong>in</strong>dereda un’adeguata analisi prelim<strong>in</strong>aredei siti f<strong>in</strong>alizzata ad <strong>in</strong>dirizzare l’utilizzodelle risorse f<strong>in</strong>anziarie preferibilmenteverso siti caratterizzati da buone potenzialitàenergetiche. Il presente lavoro si<strong>in</strong>serisce <strong>in</strong> questo contesto, sviluppandoun’analisi energetica ed economica elaborataattraverso una simulazionedell’esercizio di un paniere di aerogeneratoriscelti nell’ambito delle tecnologieoggi disponibili sul mercato. Lo studio haevidenziato come, <strong>in</strong> tutti i casi considerati,la scelta della macch<strong>in</strong>a sia strettamente legata allecondizioni anemologiche di riferimento e qu<strong>in</strong>di alla tipologiadi territorio. L’analisi ha messo <strong>in</strong> luce l’adeguatezzadegli aerogeneratori ad asse verticale ai siti con una velocitàmedia annua elevata ed <strong>in</strong>oltre ha permesso di accertareche gli aerogeneratori tripala ad asse orizzontale possonoessere utilizzati <strong>in</strong> modo più ampio, presentando tuttaviaqualche limite operativo rispetto ai primi per i siti particolarmenteturbolenti. L’analisi di sensitività ha evidenziatol’importanza del parametro di forma k della distribuzionedi Weibull, con cui si usa rappresentare la risorsaeolica del territorio, che per le macch<strong>in</strong>e di piccola potenzarisulta essere il pr<strong>in</strong>cipale riferimento da prendere <strong>in</strong>esame <strong>in</strong> fase di valutazione prelim<strong>in</strong>are del sito. Per tutti icasi elaborati, l’analisi condotta ha confermato i notevolibenefici energetici ed ambientali che si potrebbero conseguireattraverso l’utilizzo di questi sistemi di generazionerimanendo sempre all’<strong>in</strong>terno di scenari di <strong>in</strong>vestimento caratterizzatida una piena fattibilità f<strong>in</strong>anziaria.[6] Leopoldo Iaria, Sistemi Eolici, <strong>La</strong> <strong>Termotecnica</strong> n. 8,ottobre 2009.[7] CEI IEC 61400-2, ed. 2006, Design requirments forsmall w<strong>in</strong>d turb<strong>in</strong>es.[8] Atti convegno: International Small W<strong>in</strong>d Conference2009, http://www.iswc2009.com/[9] http://www.allsmallw<strong>in</strong>dturb<strong>in</strong>es.com[10] http://www.blum<strong>in</strong>ipower.it[11] http://www.entegrityw<strong>in</strong>d.com[12] http://www.gaia-w<strong>in</strong>d.com[13] http://www.jimp.it[14] http://www.hannev<strong>in</strong>d.com[15] http://www.provenenergy.co.uk[16] http://www.quietrevolution.co.uk[17] http://www.ropatec.com[18] http://www.terom.it/ASP/Pages/ita/News.asp?lang=2[19] http://www.tozz<strong>in</strong>ord.comFIGURA 6Analisi f<strong>in</strong>anziariadell’<strong>in</strong>vestimentoBibliografia[1] Legge F<strong>in</strong>anziaria 2008 dello Stato n. 244 del 21/12/2007.[2] Decreto M<strong>in</strong>isteriale del 18/12/2008, Incentivazionedella produzione di energia elettrica da fontir<strong>in</strong>novabili.[3] Cesi Ricerca, Atlante Eolico d’Italia, 2002.[4] Prof. Rodolfo Pallabazzer, Sistemi eolici, Universitàdi Trento.[5] T. Burton, D. Sharpe, N. Jenk<strong>in</strong>s, E. Bossanyi, W<strong>in</strong>denergy handbook, JOHN WILEY & SONS, LTD.