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Marino

energia cinetica, moto ondoso, correnti marine

Indice dei contenuti

La tecnologia
Il mare è in continuo movimento. In varie parti del pianeta sono in sperimentazione diversi impianti che sfruttano questo movimento per generare energia elettrica.
Questa fonte di energia sta suscitando molto interesse: oltre i tre quarti del nostro globo sono coperti dalle distese marine e l’utilizzo completo dei naturali movimenti marini per l’approvvigionamento di energia elettrica non comprometterebbe gli equilibri marini.
Sfruttare questa fonte non è immediato e le tecnologie sono ancora embrionali. Un impianto sperimentale è presente anche in Italia, vicino lo Stretto di Messina e sfrutta l’energia delle correnti dello Stretto. 

Tecnologia e impianti

I movimenti del mare che possono essere sfruttati, con adeguate tecnologie, per produrre energia elettrica, sono in particolare:
  • le maree;
  • il moto ondoso;
  • le correnti marine.
Maree: il ritmico innalzamento e abbassamento del livello del mare provocato dall'azione gravitazionale della luna e del sole può raggiungere un’ampiezza elevata (dislivello tra l’alta marea e la bassa marea), interessante per la produzione di energia elettrica.

Moto ondoso: può essere prodotta elettricità sfruttando l'energia cinetica del moto ondoso; le relative tecnologie sono di recente sperimentazione.
Correnti marine: si tratta di masse d'acqua di densità diversa che scorrono l'una accanto all'altra seguendo una direzione quasi costante e con una caratteristica velocità; le correnti marine, essendo dotate di energia cinetica, in un certo senso possono essere sfruttate con lo stesso principio utilizzato per produrre energia elettrica dal vento.

Oltre ai movimenti marini, dal mare si può produrre energia, tramite tecnologie raffinate e sperimentali, anche sfruttando le differenze di salinità o di temperature naturalmente presenti nelle masse d’acqua.

Come funziona

Come accade per l’impianto di La Rance, in Francia, durante l’alta marea è possibile racchiudere l’acqua che si accumula nei pressi delle coste, tramite paratie, all’interno di un bacino artificiale. In questo modo, durante la bassa marea, il bacino si trova a racchiudere l’acqua ad un livello superiore a quello del mare. Analogamente a quanto avviene per un impianto idroelettrico tradizionale, una volta aperte le paratie che delimitano il bacino, il movimento dell’acqua uscente dal bacino stesso potrà essere trasformato in energia elettrica tramite turbine.

Le correnti marine si sviluppano, al di sotto del livello del mare, a causa di un gradiente di temperatura dell’acqua marina. Tali correnti possono essere sfruttate in maniera simile al vento: la corrente fa muovere un rotore, formato da più pale e collegato ad un asse verticale montato a una piattaforma galleggiante ancorata al fondale marino tramite cavi; la rotazione è trasferita, tramite un moltiplicatore di giri, a un generatore elettrico posto all’interno della piattaforma (impianto Kobold – Stretto di Messina).

A differenza di quanto accade per altre fonti di energia la gamma dei dispositivi impiegati per la conversione dell’energia dal moto ondoso è molto ampia e diversificata. Di seguito si riporta una breve descrizione dei sistemi più comuni, classificati in base al principio di sfruttamento del moto ondoso.

Sistemi a galleggianti ancorati sul fondale - Archimedes Wave Swing (AWS)

Si tratta di una tecnologia off-shore costituita da una struttura semisommersa, attivata dalle variazioni di pressione statica derivanti dalle variazioni di quota della superficie libera delle onde. La parte superiore della struttura, infatti, è costituita da un cilindro cavo in acciaio, riempito di aria, che si muove in verticale sotto l’azione della variazionedi pressione esercitata dal passaggio dell’onda, mentre la parte inferiore della struttura è fissata sul fondale marino. L’aria all’interno della camera cilindrica si comporta, in altri termini, come una molla – di rigidezza variabile a seconda che si aumenti o si riduca la pressione all’interno del cilindro – che si comprime o si estende a seconda che la cresta o la valle dell’onda si presenti al di sopra della parte galleggiante della struttura. Esiste una realizzazione funzionante di questo tipo di impianto lungo le coste del Portogallo (Porto), posizionato su un fondale di circa 40 metri di profondità e costituito da una struttura cilindrica di 9 metri di diametro e 18 metri di altezza, con una potenza massima di circa 2 MW.

Sistemi a colonna d’acqua oscillante – Oscillating Wave Column (OWC)

Si presentano come strutture semisommerse generalmente shoreline, realizzate in acciaio o preferibilmente in calcestruzzo, costituite da una camera di captazione all’interno della quale il livello dell’acqua si innalza e si abbassa ciclicamente per effetto dell’onda incidente. L’onda ascendente in entrata provoca una compressione dell’aria presente all’interno della camera di captazione, nella cui parte superiore è installata la turbina, che viene così messa in rotazione. Analogamente, l’onda discendente provoca una decompressione, anch’essa sfruttata per mettere in moto la turbina. In questi impianti, infatti, vengono impiegate turbine unidirezionali in grado di mantenere lo stesso senso di rotazione (ad esempio turbine Wells), pur funzionando con due flussi d’aria in direzioni opposte (compressione e decompressione). Il funzionamento di tipo pneumatico presenta il vantaggio di non sottoporre la turbina e le altre parti meccaniche all’azione corrosiva diretta dell’acqua marina. Le potenze massime raggiungibili si aggirano fra i 500 ed i 1000 kW, con diametri della turbina compresi fra i 2 e i 3,5 metri, in grado di produrre un apprezzabile effetto volano che riduce le fluttuazioni di potenza. Nel mondo esistono diversi esempi di impianti OWC. In Europa sono operativi l’impianto di Pico delle Azzorre (Portogallo) e quello sull’isola di Islay (Regno Unito)
 
 
Attualmente le modalità di incentivazione della produzione di energia elettrica da impianti marini, collegati alla rete elettrica, sono stabilite dal DM 6 luglio 2012.
Il DM 6 luglio 2012 disciplina, infatti, le modalità di incentivazione dell'energia elettrica prodotta da impianti alimentati da fonti rinnovabili, diverse da quella solare fotovoltaica, con potenza non inferiore a 1 kW.
Gli incentivi si applicano agli impianti nuovi, integralmente ricostruiti, riattivati, oggetto di intervento di potenziamento o di rifacimento che entrano in esercizio a partire dal 1°gennaio 2013.
 
Gli incentivi sono riconosciuti sulla produzione di energia elettrica netta immessa in rete dall’impianto. L'energia elettrica autoconsumata non ha accesso agli incentivi. In base alla potenza dell'impianto sono previsti due distinti meccanismi incentivanti:

• una tariffa incentivante omnicomprensiva (To) per gli impianti di potenza fino a 1 MW, determinata dalla somma tra una tariffa incentivante base – il cui valore è individuato per ciascuna fonte, tipologia di impianto e classe di potenza nell'Allegato 1 del Decreto - e l’ammontare di eventuali premi (es. riduzione emissioni). L’energia immessa in rete dagli impianti che accedono alla tariffa onnicomprensiva risulta nella disponibilità del GSE e non del produttore.

• un incentivo (I) per gli impianti di potenza superiore a 1 MW e per quelli di potenza fino a 1 MW che non optano per la tariffa omnicomprensiva, calcolato come differenza tra la tariffa incentivante base – a cui vanno sommati eventuali premi a cui ha diritto l’impianto - e il prezzo zonale orario dell’energia (riferito alla zona in cui è immessa in rete l’energia elettrica prodotta dall’impianto). L’energia prodotta dagli impianti che accedono all’incentivo (I) resta nella disponibilità del produttore.

Il Decreto stabilisce che Il costo indicativo cumulato di tutte le tipologie di incentivo riconosciute agli impianti a fonte rinnovabile, diversi dai fotovoltaici, non può superare complessivamente il valore di 5,8 miliardi di euro annui.
 
Il nuovo sistema di incentivazione introduce anche dei contingenti annuali di potenza incentivabile, relativi a ciascun anno dal 2013 al 2015, divisi per tipologia di fonte e di impianto e ripartiti secondo la modalità di accesso agli incentivi prevista dal DM 6 luglio 2012 (Aste; Registri per interventi di nuova costruzione, integrale ricostruzione, riattivazione, potenziamento e ibridi; Registri per rifacimenti).
 

Scambio sul posto e ritiro dedicato

Le tariffe incentivanti previste dal DM 6 Luglio 2012 sono alternative rispetto ai meccanismi dello scambio sul posto e del ritiro dedicato.
 
 
Quanto valgono
Il DM 6 luglio 2012 individua, per ciascuna fonte, tipologia di impianto e classe di potenza, il valore delle tariffe incentivanti base (Tb) di riferimento per gli impianti che entrano in esercizio nel 2013.
I nuovi incentivi hanno durata pari alla vita media utile convenzionale della specifica tipologia di impianto, indicata nell’Allegato 1 del Decreto.
Le tariffe si riducono del 2% all’anno a partire dal 2014, fatte salve le eccezioni previste nel caso di mancato raggiungimento dell’80% della potenza del contingente annuo previsto per i registri e per le aste.
Il valore della tariffa incentivante base spettante è quello vigente alla data di entrata in esercizio dell’impianto. La tariffa omnicomprensiva o l'incentivo, calcolati dal valore della tariffa incentivante base, saranno erogati dal GSE a partire dalla data di entrata in esercizio commerciale.
Agli impianti che entrano in esercizio prima della chiusura del periodo di presentazione delle domande di partecipazione alle procedure di Registri o Asta, che risultino ammessi in posizione utile, viene attribuita la tariffa incentivante base vigente alla data di chiusura del periodo stesso.
 

Le tariffe incentivanti base per gli impianti marini (Allegato 1, Tabella 1.1. del Decreto)

   Fonte rinnovabile
 
Potenza
 VITA UTILE degli IMPIANTI
 tariffa incentivante base
kW
anni                                                          
 €/MWh
 
Oceanica (comprese maree e moto ondoso)
1<P≤5000
 
15
300
 
P>5000
 
20
194

 

Come si ottengono

Sono previste quattro diverse modalità di accesso agli incentivi, a seconda della fonte, della potenza dell’impianto e della categoria di intervento:

• Accesso diretto, nel caso di interventi di nuova costruzione, integrale ricostruzione, riattivazione o potenziamento con potenza non superiore ad un determinato limite (art.4 comma 3), per determinate tipologie di fonte o per specifiche casistiche;
• Iscrizione a Registri, in posizione tale da rientrare nei contingenti annui di potenza incentivabili (art.9 comma 4), nel caso di interventi di nuova costruzione, integrale ricostruzione, riattivazione o potenziamento con potenza superiore a quella massima ammessa per l’accesso diretto agli incentivi e non superiore al valore di soglia oltre il quale è prevista la partecipazione a procedure di Aste competitive al ribasso;
 Iscrizione a Registri per gli interventi di rifacimento, in posizione tale da rientrare nei relativi contingenti annui di potenza incentivabile (art.17 comma 1), nel caso di rifacimenti di impianti la cui potenza successiva all’intervento è superiore a quella massima ammessa per l’accesso diretto;
• Aggiudicazione degli incentivi partecipando a procedure competitive di Aste al ribasso, gestite dal GSE esclusivamente per via telematica, nel caso di interventi di nuova costruzione, integrale ricostruzione, riattivazione o potenziamento con potenza superiore a un determinato valore di soglia (10 MW per gli impianti idroelettrici, 20 MW per gli impianti geotermoelettrici e 5MW per gli altri impianti a fonti rinnovabili);
In caso di interventi di potenziamento, per determinare la modalità di accesso agli incentivi, la potenza da considerare corrisponde all’incremento di potenza a seguito dell’intervento.

La richiesta di accesso agli incentivi, la richiesta di iscrizione ai Registri e la domanda di partecipazione alle Procedure d’Asta, nonché l’invio della documentazione - devono essere effettuate esclusivamente per via telematica attraverso l’applicazione informatica Portale FER-E, accessibile registrandosi all’Area Clienti del sito GSE. 

 

Per approfondire

DM 6 luglio 2012

GSE: pagina del sito web dedicata agli incentivi alle FER Elettriche (DM 6 luglio 2012)

GSE: pagina del sito web dedicata alla documentazione per accedere agli incentivi

GSE: pagina del sito web dedicata alle Graduatorie dei Registri e delle Aste

 

Questa pagina è stata aggiornata il 06/02/2014