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Statistiche fonti rinnovabili

Fabio Disconzi
Fabio Disconzi

Introduzione alle rinnovabili, ruolo nel sistema energetico e statistiche aggiornate al 2012

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Fonti rinnovabili Fabio Disconzi Fabio Disconzi, Energia da Fonte rinnovabile
Definizione di fonti rinnovabili Si possono definire fonti rinnovabili quelle fonti di energia che differentemente dai combustibili fossili hanno queste caratteristiche: possono essere considerate inesauribili per la loro continua rigenerazione (tempi di rigenerazione paragonabili ai tempi di sfruttamento), durate e riserve 束molto grandi損 rispetto la scala dei tempi umani; compatibili con lambiente: generazione di energia (sfruttabile dalluomo) senza che siano alterati equilibri dellambiente (concentrazione di CO2) o che venga danneggiata in modo irreparabile la natura (non sempre vero, esempio sbarramenti per grandi dighe) sviluppo sostenibile: il loro sfruttamento attuale non ne pregiudica lo sfruttamento per le generazioni future (mentre un kg di carbone bruciato oggi non 竪 pi湛 disponibile per ere geologiche); Autorizzazioni / legislazioni Costi Incentivi agevolazioni Rete elettrica inadeguata (impianti, opere, manutenzioni, assicurazioni, etc.) Posizione generazione VS posizione domanda Ritorno economico Conversione in forme compatibili con gli usi finali Tecnologia (principio fisico, materiali, temperature, processi , etc.) Rendimenti di conversione Assenza della rete elettrica (rifugio di montagna) Sono comunemente considerate tali l'energia: Energia idroelettrica Energia solare Energia eolica Bioenergie Energia marina Energia geotermica Spazio, volume superficie Riduzioni emissioni settore energetico Energia da fonte rinnovabile Energia potenziale gravitazionale Energia cinetica Energia termica Energia chimica Energia elettrica Energia potenziale elastica Accettabilit sociale Impatto ambientale
In linea con gli obiettivi europei, le fonti rinnovabili: Sostenibilit nel lungo periodo; Diversificazione delle fonti; Sicurezza energetica (produco/genero energia in casa); Ricerca su tecnologie innovative (esportare tecnologie e know-how = benefici economici, competitivit, ricadute anche in altri settori economici per trasferimento di conoscenze, etc) Occupazione; Energia da fonte rinnovabile
Premessa: energia primaria e secondaria Lenergia non viene sempre utilizzata nella forma in cui si presenta in natura (energia primaria) ma subisce delle trasformazioni rendendola compatibile con il trasporto, distribuzione ed uso (energia secondaria). Si chiamano primarie le fonti di energia disponibili in natura (carbone, energia geotermica, gas, etc.) mentre si chiamano secondarie le fonti energetiche ottenute industrialmente mediante trasformazione di fonti primarie (benzina, energia elettrica, etc). La pi湛 interessante forma di energia secondaria 竪 lenergia elettrica. Le diverse forme di energia vengono utilizzate nellindustria per la creazione di beni durevoli e di consumo, nel settore residenziale per svolgere i servizi essenziali e per il benessere e nel terziario per produrre servizi, etc. 4 Energia da fonte rinnovabile
Conversioni energetiche Energia potenziale gravitazionale Energia cinetica Energia termica Energia chimica Energia elettrica Energia potenziale elastica Conversione tra le forme di energia rendimento. Ogni conversione comporta una perdita di 束qualit損 (in senso termodinamico) dellenergia; Le conversioni per嘆 servono per trasformare lenergia da una forma non utilizzabile in una forma compatibile con il fabbisogno 5 Energia da fonte rinnovabile
Sistema energetico Domanda energetica Industria Fonti fossili (termica + elettrica) Energia secondaria (usi finali) trasporti Energia primaria civile agricoltura Usi non energetici bunkeraggi Sostenibilit? Accumuli e scorte Import/export Emissioni di gas serra e consumo fonti non rinnovabili FER Fonti Energetiche Rinnovabili Efficienza energetica , uso razionale dellenergia risparmio energetico Domanda e consumi 6 Energia da fonte rinnovabile
Fonti fossili solidi Fonti fossili Gas naturale Prodotti petroliferi Riserve provate 2011: 860938 106 ton Consumi 2011: 3724,6 106 toeeq/anno Riserve provate 2011: 208,4 1012 m3 Consumi 2011: 3222,9 109 m3/y Circa 65 anni; Riserve provate 2011: 1652.6 109 barrels Consumi 2011: 88034 103 barrels/day Circa 52 anni; quando si esauriranno (potrebbero esaurirsi secondo alcune ipotesi ) le fonti fossili? http://www.bp.com/assets/bp_internet/globalbp/globalbp_uk_english/reports_and_publications/statistical_energy_review_2011/STAGING/local_a ssets/pdf/statistical_review_of_world_energy_full_report_2012.pdf uscita la 2013: http://www.bp.com/content/dam/bp/pdf/statistical-review/statistical_review_of_world_energy_2013.pdf -Produzione programmabile -Alta densit energetica -Accumulabili -Installazioni in zone gi stigmatizzate: zone industriali o di basso valore -Esauribili -Emissioni di gas ad effetto serra -Costi approvvigionamento, rete distribuzione, trasporto -Instabilit geo-politica dei Paesi produttori -Prezzo variabile -Costo di generazione energia elettrica (costo combustibile) -Costi combustibili raffinati (settore trasporti) US$/barrel 1961 2011 7 Energia da fonte rinnovabile
Fonti rinnovabili rinnovabili energia idroelettrica; energia solare: fotovoltaico; energia solare: termoelettrica o termodinamica (solare ad alte temperature); energia solare termica (solare a basse temperature per riscaldamento); energia eolica; energia del moto ondoso; energia geo-termoelettrica; energia da biomasse, biogas, rifiuti, microalghe, -Generazione di energia da fonte rinnovabile; -Non si esauriscono; -Distribuite nel territorio; -No emissioni durante il funzionamento; Potenziale delle fonti rinnovabili? Vedremo dei metodi per stimarlo. Generazione distribuita? -Non programmabile -Intermittente -Costo generazione (costi impianto elevato) -Bassa densit energetica uso del suolo competizione con altri usi -Installazioni in ambienti pregiati, turistici, etc. con alto --impatto visivo -Accettabilit sociale (vedremo come studiarla) 8 Energia da fonte rinnovabile
Statistiche (world) Energia primaria http://www.iea.org/publications/freepublications/ publication/name,31287,en.html 1973: 6109 Mtoe 2011: 13113 Mtoe 2010: 12717 Mtoe 1973 2011 1,8+10,6+0,1=12,5% 2,3+10+1=13,3% Coal Oil Nat Gas Variazione relativa (%) Hydro Biofuels and waste nuclear Other Variazione relativa (%) Energia da fonte rinnovabile 9
Statistiche (world) Energia elettrica 1973: 6115 TWh 2011: 22126 TWh 2010: 21431 TWh 1973 2011 21+0,6=21,6% 15,8+4,5=20,3% Coal Oil Nat Gas Variazione relativa (%) Hydro other nuclear Variazione relativa (%) 10 Energia da fonte rinnovabile
Statistiche (world) Prezzi fonti fossili Tendenza dei prezzi fonti fossili: Petrolio: Carbone: Gas naturale: Tendenza dei prezzi fonti rinnovabili (costi 束combustibile損): In alcuni casi la biomassa si paga ed i prezzi hanno una loro dinamica idroelettrico: eolico: solare: biomassa: geotermico: Tendenza del costo degli impianti per lo sfruttamento delle FER? 11 Energia da fonte rinnovabile
produzione energetica Potenziale energetico delle Fonti Rinnovabili Potenziale TEORICO Rendimenti tecnologici R&D Potenziale TECNICO Barriere non economiche Stimoli, incentivi, etc. sviluppo storico tempo [anni] 2013 Energia da fonte rinnovabile
Potenziale energetico delle Fonti Rinnovabili Alcuni studiosi hanno provato a valutare il potenziale tecnico e teorico delle fonti rinnovabili; Studio del 2004 ma gli ordini di grandezza sono simili e lapproccio 竪 ancora valido. Energia da fonte rinnovabile Fonti rinnovabili 23 giugno 2012 Fabio Disconzi | 13
FER Statistiche Italia Alla fine del 2012 le fonti rinnovabili ricoprono un ruolo importante allinterno del sistema elettrico nazionale. Gli impianti alimentati da fonti rinnovabili rappresentano circa il 37% della potenza complessiva istallata in Italia e il 31% della produzione lorda totale. 47345 MW Potenza FER 484587 Numero impianti FER 37% % Potenza / Potenza Totale 92222 GWh Generazione elettrica da FER 31% Generazione elettrica FER / gerazione totale Il numero degli impianti FER diffusi sul territorio nazionale continua a crescere arrivando nel 2012 ad una consistenza pari a 484.587 spinto essenzialmente dalla crescita degli impianti fotovoltaici. La potenza installata in Italia nel 2012 竪 pari a 47.345 MW in crescita rispetto allanno precedente per listallazione di nuovi parchi eolici, di impianti alimentati con bioenergie e soprattutto di fotovoltaici. La produzione rinnovabile, grazie al contributo delle nuove installazioni, segna un nuovo record raggiungendo 92.222 GWh, l11% in pi湛 rispetto al 2011. Energia da fonte rinnovabile
FER Statistiche Italia Nel 2012 gli impianti alimentati con fonti rinnovabili in Italia sono 484.587 e hanno una potenza complessiva di circa 47.345 GWh. Come gi avvenuto nei quattro anni precedenti, sul territorio nazionale continua a crescere il numero degli impianti in esercizio. La fonte pi湛 interessata 竪 quella solare: sono circa 150.000 gli impianti fotovoltaici installati nel corso dellultimo anno. La potenza efficiente lorda installata in Italia 竪 pari a 47.345 MW con circa 5.945 MW addizionali (+14,4%). Anche per quanto riguarda la potenza, la crescita dipende principalmente dal solare. La potenza degli impianti fotovoltaici installata 竪 cresciuta del 28,5% (da 12.773 MW a 16.420 MW). Alla crescita del parco delle rinnovabili contribuiscono anche la fonte eolica e le bioenergie: nel corso del 2012 sono stati installati circa 1.180 MW addizionali in impianti eolici e circa 1.000 MW in impianti alimentati con bioenergie. Energia da fonte rinnovabile
FER Statistiche Italia 2000 - 2012 Fin dagli inizi del 1900, il parco elettrico nazionale 竪 stato caratterizzato dagli impianti idroelettrici. Negli ultimi anni la loro potenza installata 竪 rimasta pressoch辿 costante (+0,8% medio annuo) mentre le altre fonti rinnovabili sono cresciute in maniera considerevole specialmente grazie ai diversi sistemi dincentivazione che ne hanno sostenuto lo sviluppo. Energia da fonte rinnovabile
FER Statistiche Italia [Potenza installata] La Lombardia con il 16,4% rimane la Regione con la pi湛 alta concentrazione di potenza installata tra tutte le Regioni italiane. La Toscana, grazie al geotermico, 竪 la Regione con maggior potenza installata nel Centro Italia. Nel Sud Italia un forte incremento percentuale si 竪 verificato in Puglia e in Sicilia, grazie soprattutto alla quantit di potenza fotovoltaica entrata in esercizio nel corso del 2012. Energia da fonte rinnovabile
FER Statistiche Italia [Generazione da fonti rinnovabili] La Lombardia 竪 la Regione italiana con la maggiore produzione da fonti rinnovabili pari a 14.743 GWh, il 16% dei 92.222 GWh prodotti sul territorio nazionale. Rispetto allo scorso anno il suo peso 竪 diminuito, altre Regioni come Puglia e Sicilia hanno aumentato la loro quota: la prima 竪 passata dal 7,0% all8,9%, la seconda dal 3,9% al 5,1%. La produzione da fonti rinnovabili 竪 cos狸 distribuita tra macro aree: il Nord Italia contribuisce per il 54,4%, il Centro con il 14,3% e il Sud (Isole comprese) con il 31,3%. Province. Le due province di Bolzano e Sondrio sono quelle dove si produce pi湛 elettricit da fonti rinnovabili. Queste rappresentano rispettivamente il 6,8% e il 6% della produzione nazionale. Anche Trento e Brescia hanno produzioni importanti, rispettivamente pari al 3,6% e al 3,5%. Tra le Regioni del Centro si evidenzia la Provincia di Pisa dove la produzione 竪 stata pari al 3,5% del totale nazionale grazie al contributo dei suoi impianti geotermoelettrici. Nel Meridione le Province dove la produzione 竪 stata la pi湛 elevata, sono Foggia con il 3,7% e Bari con il 2,1%. Energia da fonte rinnovabile
FER Statistiche Italia Anche nel 2012 Brescia continua ad essere la Provincia con la maggiore potenza istallata pari al 5,8% dei 47.345 MW del parco impianti nazionale. A seguire vengono le Province di Sondrio (4,9%), Foggia (4,4%), grazie alla numerosit di impianti eolici che la classificano al primo posto per la potenza eolica installata, e Bolzano (4,1%). Energia da fonte rinnovabile
FER Statistiche Italia [Generazione elettrica 2000-2012 per fonte] GWh Nel 2012 la produzione da fonti rinnovabili 竪 stata pari al valore record di 92.222 GWh. Mentre fino al 2008 landamento dellelettricit generata da FER era legato principalmente alla fonte idraulica, negli ultimi anni le nuove rinnovabili (solare, eolico e bioenergie) ricoprono un ruolo di uguale importanza. In questo nuovo contesto accade che la produzione idraulica continui a diminuire per le sfavorevoli condizioni climatiche e che lincremento della produzione fotovoltaica, eolica e degli impianti alimentati con bioenergie sia in grado di compensare tale decremento. La fonte solare rappresenta nel 2012 la seconda fonte principale del mix di produzione essendo cresciuta fino a 18.862 GWh (+78,5% medio annuo dal 2000 al 2012 anche se la crescita reale 竪 avvenuta nel corso degli ultimi 5 anni). La produzione eolica 竪 pari ai 13.407 GWh, del 36,0% pi湛 elevata rispetto allo scorso anno e con un tasso di crescita media annua tra il 2000 e il 2012 pari al 30,2%. La produzione da bioenergie nel 2012 竪 pari a 12.487 GWh, +15,3% rispetto al 2011 e con un tasso di crescita medio annuo calcolato dal 2000 pari al 19,3%. Infine la fonte geotermica garantisce una produzione stabile intorno ai 5.500 GWh. Energia da fonte rinnovabile
FER Storia delle rinnovabili 2000-2012 Nel 2000 la produzione lorda era stata pari a 50.990 GWh mentre nel 2012 ha raggiunto 92.222 GWh. Dei 41.232 GWh addizionali: - il 45,7% 竪 dovuto alla fonte solare, la cui produzione addizionale 竪 pari a 18.844 GWh, passando dai 18 GWh del 2000 ai 18.862 GWh prodotti nel corso del 2012; - il 31,2% 竪 dovuto alla fonte eolica, la cui produzione addizionale 竪 pari a 12.844 GWh, passando dai 563 GWh del 2000 ai 13.407 GWh prodotti nel corso del 2012; - il 26,6% 竪 dovuto alle bioenergie, la cui produzione addizionale 竪 pari a 10.982 GWh, passando dai 1.505 GWh del 2000 ai 12.487 GWh prodotti nel corso del2012; - il 2,1% 竪 dovuto alla fonte geotermica, la cui produzione addizionale 竪 pari a 886 GWh, passando dai 4.705 GWh del 2000 ai 5.592 GWh prodotti nel corso del 2012. Nel 2012 la produzione della fonte idraulica 竪 stata pi湛 bassa di quella prodotta nel 2000. La diminuzione 竪 di circa 2.325 GWh, pari al 5,6% della potenza addizionale, principalmente per la scarsa idraulicit del 2012. Energia da fonte rinnovabile

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  • 18. FER Statistiche Italia [Generazione da fonti rinnovabili] La Lombardia 竪 la Regione italiana con la maggiore produzione da fonti rinnovabili pari a 14.743 GWh, il 16% dei 92.222 GWh prodotti sul territorio nazionale. Rispetto allo scorso anno il suo peso 竪 diminuito, altre Regioni come Puglia e Sicilia hanno aumentato la loro quota: la prima 竪 passata dal 7,0% all8,9%, la seconda dal 3,9% al 5,1%. La produzione da fonti rinnovabili 竪 cos狸 distribuita tra macro aree: il Nord Italia contribuisce per il 54,4%, il Centro con il 14,3% e il Sud (Isole comprese) con il 31,3%. Province. Le due province di Bolzano e Sondrio sono quelle dove si produce pi湛 elettricit da fonti rinnovabili. Queste rappresentano rispettivamente il 6,8% e il 6% della produzione nazionale. Anche Trento e Brescia hanno produzioni importanti, rispettivamente pari al 3,6% e al 3,5%. Tra le Regioni del Centro si evidenzia la Provincia di Pisa dove la produzione 竪 stata pari al 3,5% del totale nazionale grazie al contributo dei suoi impianti geotermoelettrici. Nel Meridione le Province dove la produzione 竪 stata la pi湛 elevata, sono Foggia con il 3,7% e Bari con il 2,1%. Energia da fonte rinnovabile
  • 19. FER Statistiche Italia Anche nel 2012 Brescia continua ad essere la Provincia con la maggiore potenza istallata pari al 5,8% dei 47.345 MW del parco impianti nazionale. A seguire vengono le Province di Sondrio (4,9%), Foggia (4,4%), grazie alla numerosit di impianti eolici che la classificano al primo posto per la potenza eolica installata, e Bolzano (4,1%). Energia da fonte rinnovabile
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