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
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Quale e quanta energia disponibile nei nostri mari? Renata Archetti (1), Nadia Pinardi (1), (2), Alberto Lamberti (1), Franco Cesari (1), Giuseppe Passoni.
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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
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
Offshore wind farm: lo stato dell’arteFattibilità Risorsa Vento Profondità
Fonte EWEA
Offshore wind in Europa: Potenza installata
Gela
Termoli
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
Tricase
Fonte EWEA
Offshore wind farm: il futuro
• Aerogeneratori con potenza fino a 10 MW• Fondazioni su fondali > 40 m• Turbine galleggianti o semigalleggianti• Altri dispositivi
Technology Point Absorber OWSC OWC Attenuator Overtopping
Power max (kW) 250 2500 150 300 1000 665 750 20000 5900
Offshore distance 6 km + 50 m 10-15 m 2-10 m shoreline km shoreline + 50 m
Water depth (m) >50 50 50 12 5--50 10 >50 10 >25
Sizes D=6 m 10m under free surface 18 x 12 x 2 B=35 m, L=25 m B=6 m,
L=6m L=150 m D=3,5 m B=260-300 V=5000-8000 m3
directionality no no no si si si no si si
lenght scale (m)array layout array layout
array layout
array layout 60-90 ?? single 150 single 700
Life time (yr) 20 30 20 20
Company AquaEnergy Group, Finavera AWS Energy
Renewable Energy Holdings
Aquamarine Power Energetech Wave Gen Ocean Power
Delivery Wave Energy AS Wave Dragon Ltd
Specific Power Cost (EUR/kW) 2000 - 2250 - 3568 2632 2222 - 1356
Energia da onde: dispositivi
Energia da correnti marine
http://www.openhydro.com/
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/
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.
• 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
Analisi del posizionamento : batimetria, risorsa vento e onda
Risorsa Vento
Risorsa Onda
Dall’analisi combinata batimetria e risorsaenergetica è chiaroche l’offshore della Siciliaè particolarmente attraente
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
01/05/10
N
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