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Rinnovabili: tutto su Energia Alternativa e Auto Elettriche

Al giorno d'oggi la sostenibilità ambientale è un tema abbastanza diffuso in Italia e in tutta Europa. A questo proposito presentiamo una guida con tutte le novità e i nostri consigli sul mondo dell'energia prodotta da fonti rinnovabili e sulle auto elettriche.

fonti di energia rinnovabili
Le fonti rinnovabili per la sostenibilità

In Italia, così come in Europa, il settore energetico sta attraversando una transizione importante, legata agli obiettivi comuni di sostenibilità e sicurezza del sistema. In questo ambito la produzione di energia da fonte rinnovabile ricopre un ruolo fondamentale. Negli ultimi 10 anni abbiamo assistito ad un costante sviluppo di tali fonti, per i numerosi vantaggi ambientali e non che derivano dal loro utilizzo.
Nell'ottica degli obiettivi comunitari sulla sostenibilità è nato anche un movimento globale, il Patto dei Sindaci per promuovere l'efficienza energetica e le fonti rinnovabili.


Quando una fonte è rinnovabile o non rinnovabile

risorse rinnovabili
Quali sono le fonti rinnovabili

Una fonte rinnovabile è considerata tale quando il suo sfruttamento avviene in un tempo confrontabile a quello necessario per rigenerarsi. Le rinnovabili sono da distinguere con le fonti alternative, poiché quest'ultime sono le fonti diverse da quelle originate dagli idrocarburi, nelle quali viene compresa anche l'energia nucleare. Per produzione da energia rinnovabile si indende una produzione a partire da risorse naturali considerate inesauribili. Per questo motivo le fonti rinnovabili sono ritenute indispensabili per uno sviluppo sostenibile.

In Italia, così come negli altri paesi europei, sono previsti numerosi incentivi per la produzione da rinnovabile. In Italia il Gestore dei Servizi Energetici è l'ente incaricato che gestisce gli incentivi economici destinati alle fonti rinnovabili ed è quindi anche responsabile del loro monitoraggio.

Fonti di Energia Rinnovabili: quali sono?

Le fonti di energia rinnovabile possono distinguersi in programmabili o non programmabili, a seconda se è possibile prevedere o meno la produzione in base alla domanda di energia.
Gli impianti idroelettrici a bacino, le centrali a rifiuti solidi urbani o biomasse sono ad esempio programmabili. Al contrario l'energia eolica dal vento o solare si definiscono non programmabili perchè non possiamo pronosticare il meteo con assoluta certezza. Ecco la potenza installata nel nostro paese nel 2018 per tipologia di fonte rinnovabile (dati Terna - 2018).

energia alternativa
Energia idroelettrica

Una Risorsa Rinnovabile: l'Energia idroelettrica

Questi impianti trasformano l'energia potenziale dell'acqua in elettrica attraverso l'uso di una turbina accoppiata ad un generatore.
Possono essere ad acqua fluente, ossia posizionati su corsi d'acqua, o a serbatoio/bacino che raccolgono l'acqua poi convogliata alle turbine in condotte forzate.
Nel nostro pa dicembre 2018 la potenza installata di questo tipo di impianti è di 21,9 GW.

Energia eolica dal vento: una fonte inesauribile

energia da fonti rinnovabili
Pale eoliche

In questo caso è l'energia cinetica del vento che fa ruotare un aerogeneratore collegato alle pale, producendo corrente elettrica. Sul mercato esistono turbine di diversa taglia, da qualche kW, ossia pale per microeolico da giardino, fino ad oltre 1 MW. Gli impianti eolici possono essere on-shore, installati sul terreno in zone all'aperto come rilievi collinari, oppure off-shore posti in area marina, in zona costiera o in alto mare.
Dopo il 2000 la crescita di questi impianti è stata esponenziale, soprattutto nelle regioni del Sud Italia e nelle isole, dove sono stati installati la maggior parte degli impianti. In Italia abbiamo diversi parchi eolici con una potenza installata pari a 10,1 GW nel 2018.

Pannelli Fotovoltaici: Energia solare e termica

pannelli fotovoltaici
Moduli fotovoltaici

Attraverso il modulo fotovoltaico si trasforma la radiazione solare in energia elettrica. Si sfrutta l'effetto fotoelettrico di alcuni materiali, il più usato è il silicio. La corrente prodotta dai pannelli è corrente continua e viene poi trasformata in alternata dall'inverter per poter essere utilizzata in casa. Lo sviluppo del fotovoltaico è in continua crescita nel mondo e anche in Italia, dove nel 2018 risulta una potenza installata totale di 20GW. Il fotovoltaico è molto diffuso nell'autoproduzione domestica, grazie ai numerosi incentivi previsti come lo scambio sul posto.
Gli impianti solari termici producono invece acqua calda e sono principalmente installati per esigenze domestiche e non per la produzione di energia elettrica (impianti a concentrazione). L'impianto con pannelli termici cattura l'energia solare per riscaldare l'acqua, in sostituzione di una classica caldaia. Possono essere a circolazione naturala o forzata con una pompa e ne esistono di vari tipi: piani a serpentina o a tubi sottovuoto.

Fonti di Energia Rinnovabile: Energia geotermoelettrica e bioenergie

solare termico
Impianto geotermico

Gli impianti geotermici sfruttano l'energia termica del sottosulo, ossia il calore presente nella crosta terrestre. Dagli strati di roccia calda, a temperature superiori ai 150°C, si produce vapore che alimenta poi una normale centrale con turbina e generatore di corrente elettrica.
In Italia abbiamo alcuni impianti geotermici, che si concentrano in Toscana,Veneto e Campania, dove la risorsa è abbondante per lo sfruttamento a fini termici. Le bioenergie rappresentano dei combustibili derivanti dai prodotti da biomassa, che può essere solida, come il cippato o rifiuti biodegradabili, liquida, come oli vegetali, biodiesel oppure biogas, come syngas ecc che alimentano impianti tradizionali, turbine a vapore o a gas.

pannelli solari termici
Energia dalle onde marine

Energia marina: le maree e il moto ondoso

La produzione di energia marina sfrutta il movimento dell'acqua presente nel mare, rappresentato dalle correnti, dalle maree o dal moto ondoso. L'energia meccanica viene poi trasformata in elettrica. Gli impianti possono essere sommersi e composti da cilindri fissati al fondale marino, galleggianti in mare aperto oppure costieri che sfruttano il principio della colonna d’acqua oscillante.
Nel mondo sono presenti diversi impianti di questo genere ma non in Italia, dove ad oggi ci sono installazioni in fase di sperimentazione.

Come funzionano e cosa sono le Microgrid?

Per sfruttare le fonti rinnovabili e migliorare la capacità di efficienza energetica, si stanno sviluppando le cosiddette microgrid, che vantano oggi un mercato 3,7 miliardi di dollari.

La microrete (in inglese microgrid) è un gruppo localizzato di fonti di elettricità e accumulo che lavora in connessione ed in sincronia con la rete elettrica. La loro capacità è di integrare diverse unità di autoproduzione energetica dislocate, in particolare quelle derivanti da fonti rinnovabili.

energia rinnovabile alternativa

Schema di una microrete. Fonte Wikipedia

In più, grazie al gruppo di accumulo (grid energy storage) le microreti fungono da sistema di bilanciamento assorbendo l’energia in eccesso prodotta dal sistema elettrico e viceversa. Ciò consente loro anche di staccarsi e riconnettersi alla rete, intervenendo in caso di emergenza fornendo energia elettrica in continuità. Ricapitolando, i vantaggi delle microgrid sono:

  1. sviluppo di nuovi impianti rinnovabili a favore della sostenibilità ambientale delle città;
  2. bilanciamento della rete elettrica;
  3. copertura del fabbisogno energetico in caso di emergenza.

Smartcity: New York sperimenta le microgrid

Un ultimo esempio del loro utilizzo arriva direttamente da New York. Il progetto prende il nome di Marcus Garvey Village Apartments Microgrid ed ha come obiettivo l’installazione di microgrid in un’area residenziale multi-familiare di Brooklyn. L’azienda incaricata del progetto è Demand, acquisita lo scorso gennaio dal Gruppo Enel.
C’è del tricolore quindi nel progetto microgrid di New York City che è valso a Demand la vittoria dell’ESNA Innovation Award, uno tra i più grandi eventi sulle politiche energetiche che vede riuniti i leaders mondiali nello stoccaggio di energia. Il Marcus Garvey Village Apartments Microgrid prevede l’installazione delle microreti in un complesso residenziale composto da 625 appartamenti, che integra una potenza di 400 kW di energia fotovoltaica, una cella a combustibile di 400 kW e 300 kW/1,200 KWh di storage gestita da un software.

Qual è Il futuro delle Microgrid?

Nel 2017 il mercato globale delle microgrid aveva un valore di 3,7 miliardi di dollari con un tasso di crescita annuale nel periodo 2013-2017 del 23%. Per i prossimi anni si prevede un tasso di crescita del 15%, grazie soprattutto alla domanda dell'Asia-Pacifico. Il mercato mondiale dovrebbe raggiungere i 30 miliardi di dollari nel 2022.
Un mercato succulento insomma, soprattutto negli Stati Uniti dove le microgrid diventano popolari non solo per la loro componente ambientale ma anche per la loro convenienza economica, come testimonia l'istallazione dei microgrid:

  • sui monti della Carolina del Nord nell’ambito di un progetto infrastrutturale che ha visto l’installazione di 40 pannelli solari;
  • in California, per soddisfare il fabbisogno energetico di 2.800 residenti di Borrego Springs.

Con le Microgrid è possibile staccarsi dalla Rete Elettrica?

La risposta è no. Il sistema delle microreti possiede un'autosufficienza minima: può essere utile ad esempio in caso di emergenza, come durante un blackout ma non può sopportare un fabbisogno energetico troppo elevato.

Per esempio nei giorni di grande caldo, quando i consumi elettrici aumentano a causa dell’aria condizionata, occorre una capacità di generazione elettrica che le microreti da sole non potrebbero sostenere senza la rete tradizionale, così come un condominio non potrebbe soddisfare il fabbisogno alimentare di tutti i suoi inquilini soltanto con il giardino biologico installato sul tetto.

Insomma, le microgrid non possono sostituire in toto il modello centralizzato di produzione di energia elettrica ma ciò non toglie che rappresentano un grande passo per l’implementazione di energia rinnovabile ed efficientamento energetico delle zone urbane. 

Energia Rinnovabile: la produzione in Italia

Terna è  il gestore della rete di trasporto nazionale e ogni anno redige il Bilancio Elettrico Italia, dove analizza i dati relativi alla produzione e ai consumi di energia elettrica. Dall'ultimo report la produzione netta totale di energia è stata pari a 282,7 TWh a fronte di una richiesta di 320,5 TWh. La differenza, pari a 37,8 è stata colmata con le importazioni dall'estero.

Energia Alternativa: a che punto siamo?

Nel 2017 abbiamo avuto una produzione nazionale lorda di 295,8 TWh, coperta per il 70,8% dalla produzione termoelettrica, per il 12,8% dell'idroelettrica e per il restante 16,3% dalle fonti geotermica, eolica e fotovoltaica. La produzione totale è aumentata del 2% rispetto al 2016, con una crescita sia della produzione da termoelettrico che del fotovoltaico. In calo invece la produzione dell'energia da idroelettrico, che ha registrato un -14% rispetto al 2016.
Considerando la sola produzione lorda degli impianti da fonti rinnovabili la quota maggiore è data dall'idrica con ca il 34% del totale, seguita dal 23% dell'energia da fotovoltaico.

 

Fonte: Terna, Dati statistici sull'energia elettrica in Italia anno 2017

Auto Elettriche: prese elettriche, ricarica e costo

In Italia le auto elettriche ancora non hanno avuto il successo avuto negli altri paesi d'Europa. Alcuni ostacoli, in primis il prezzo elevato e le scarse infrastrutture per la ricarica, frenano l'avvento delle auto pulite. Tutte le case automobilistiche stanno investendo molto in questo campo e si spera che a breve il settore avrà raggiunto una maturità tecnologica tale per invogliare più acquirenti. Ecco tutti i nostri consigli se stai pensando di acquistare un'auto elettrica.

La ricarica delle auto elettriche

Ad oggi è possibile effettuare la ricarica a casa dei veicoli elettrici, installando una piccola stazione di ricarica a muro, una colonnina, oppure utilizzando delle prese elettriche adatte.
La durata della ricarica delle batterie è ancora un limite per le auto elettriche e la ricerca si sta sviluppando molto in questo senso per cercare di ridurre le tempistiche di ricarica e al contempo l'autonomia delle stesse. Una startup istraeliana ha creato un prototipo di una batteria ad alta intensità che dovrebbe garantire una ricarica rapida e al tempo stesso elevata autonomia.