Presentazione__31_Marzo_2011

8/7/2019 Presentazione__31_Marzo_2011

1/32

2. Natural and Cultural Resources andRisk PreventionPriority

P O W E R E DP O W E R E DAcronim

0 8 70 8 7Project code

Project of Offshore Wind Energy:Research, Experimentation, DevelopmentProject title

Italy (10) Albania (1)Croatia (1) Montenegro (1)Countries involved

K I C K O F F M E E T I N GK I C K O F F M E E T I N G31 Marzo 2011

POWERED: Le Ragioni e gli obiettivi del progetto

Prof. Renato Ricci

Dipartimento di Energetica

Universit Politecnica delle Marche


2/32

INDICE

Gli impegni del Governo Italiano nel campo delle Rinnovabili

Le linee guida nazionali

La situazione delleolico in Italia

Perch operare in mare

La tecnologia delleolico offshore I costi

Le installazioni europee

La conoscenza della risorsa eolica dellAdriatico

Gli obiettivi generali del Progetto POWERED

Pescara, 31 Marzo 2011 Prof. Ing. Renato RICCI - Kick off Meeting 2


3/32

Direttiva 2009/28/CEsulla promozione delluso dellenergia da fontirinnovabili, recante modifica e successivaabrogazione delle direttive 2001/77/CE e2003/30/CE


Definisce energia da fonti rinnovabili l energia

proveniente da fonti rinnovabili non fossili, vale a direenergia eolica, solare, aerotermica, geotermica,

idrotermica e oceanica, idraulica, biomassa, gas di

discarica, gas residuati dai processi di depurazione e

biogas;

Lobiettivo generale obbligatorio nel raggiungimentodi una quota pari almeno al 20 % di energia da fonti

rinnovabili nel consumo finale lordo di energia della

Comunit Europea nel 2020.

Ogni Stato membro assicura che la propria quota dienergia da fonti rinnovabili in tutte le forme di trasporto

nel 2020 sia almeno pari al 10 % del consumo finale di

energia nel settore dei trasporti nello Stato membro.

Ogni Stato Membro dovr incrementare la produzionedi energia da Fonte Rinnovabile secondo quanto

riportato in Tabella e su un periodo di 10 anni: 2010-

2020. Le percentuali sono basate sul Consumo Finale

di ogni Stato ed accettata una messa in funzione

degli impianti al massimo entro il 2022.


4/32

Position Paper dellItalia(10/09/2007)

Pescara, 31 Marzo 2011 4

Solare FV integratoSolare FV a terra (100 kmq di

territorio)

Solare Termodinamico (20 kmq di

territorio)

Geotermico a media temperatura ed

alte profondit

Biomasse da RSU e residui

industriali

Moto marino costiero

Azioni per la produzione di

elettricit da FER


5/32

Gazzetta Ufficiale 18 Settembre 2010 Serie Speciale n.219


Linee guida per il procedimento di cui all'articolo 12 del decreto legislativo 29

dicembre 2003, n.387 per l'autorizzazione alla costruzione e all'esercizio di impiantidi produzione di elettricit da fonti rinnovabili nonch linee guida tecniche per gli

impianti stessi.

Definisce dei criteri di inserimento Paesaggistico ed individua in termini generali la tipologia di

Aree vietate alle Fonti Rinnovabili

Ai fini dell'applicazione dell'articolo 12, commi I e 3, del decreto legislativo 387 del 2003, tra leopere connesse sono compresi anche i servizi ausiliari di impianto e le opere necessarie alla

connessione alla rete elettrica, specificamente indicate nel preventivo per la connessione.

Ovvero nella soluzione tecnica minima generale, redatti dal gestore della rete elettrica

nazionale o di distribuzione ed esplicitamente accettati dal proponente.

Le presenti linee guida non si applicano agli impianti offshore per i quali l'autorizzazione

rilasciata dal Ministero delle infrastrutture e dei trasporti, sentiti il Ministero dello sviluppoeconomico e il Ministero dell'ambiente e della tutela del territorio e del mare, con le modalit

di cui all'articolo 12, comma 4, del decreto legislativo n. 387 del 2003 e previa concessione

d'uso del demanio marittimo da parte della competente autorit marittima


6/32

Italian Regions Wind Power distribution (June 2010)


7/32

Vertic l i s eed gr dient nd s rf ce r ghness

Geostrophic wind

Moderate turbulences

Boundary layer

near the sea

hardly anyturbulence

Boundary

layer near

the ground

High turbulences

Geostrophic wind

44 5 km5 km


8/32

Offs ore Wind Turbines


9/32

Turbine Transport

WindACE, water depht > 15 mMonoACE Crossed Tension Legs


10/32

Foundations

Monopile, is adopted in shallow water ( < 25 m); Pile diameter is generally 4 m and it is inserted 12-15 m inthe sea bed

Tripdod or Four legs foundations are commonly used in deep water installations (> 30m)

Gravity Foundations are in concrete or in steel, successively fulfilled by Ovuline.

Vacuum Tripod

Floating Systems, used in deep water ( 100 m)


11/32

Beatrice Wind Farm Project (UK)

EU Project DOWNVInD(Distant Offshore Windfarms with No Visual Impact in Deepwater)


12/32

Grid Connection

AC trasnmission in commonly used in moderate cable lenght ( < 60 km)

DC power transmission is used for very long distance,

36 kV

36 kV

150 kV

Offshore

SubstationOnshore

Substation


13/32

Wind Energy Project Costs

Source: B. Snyder, M.J. Kaiser / Renewable Energy 34 (2009) 15671578

CAPITAL COSTSCAPITAL COSTSincluding wind turbines,

foundations, road

construction and grid

connection, which can be

as much as

80% of the total cost of

the project over its entire

lifetime.VARIABLE COSTSVARIABLE COSTS

the most significant

being the operation and

maintenance (O&M) of

wind turbines, but also

including other

categories such as land

rental, insurance and

taxes or managementand administration.

Variable costs are

relatively low and

will oscillate around a

level of 20% of the total

investment.


14/32

Estimate of capital cost breakdown for an offs ore wind farm

Department of Trade and Industry, DTI. Study of the costs of offshore wind generation.

A report to the Renewables Advisory Board (RAB) & DTI. URN Number 07/779; 2007b.


15/32

European Off-S ore Wind Farms (2008)

Change Adopted: 1 [] = 1.3518 [$]


16/32

European Off-S ore Wind Farms (2009)


17/32

European Off-S ore wind farm under construction (2009)


18/32

European Off-S ore Wind Farms (2010) (Total Power:2946 MW)


19/32

Trend of t e Offs ore Capital Costs

BEATRICE-

Demonstator Project

(UK)


20/32

T e cost of Wind Energy

The cost of wind energy depend on the Capital and Variable costs but also by theproducibility of the wind farm. The latter is strongly connected with the annual wind

resource and project quality.

The Capacity Factor is a measurement of the wind farm producibility; it is defined as:

and ranging from 0.18 to 0.29 for European on-shore wind farm. The CV value for off-

shore wind farm is difficult to evaluate because of the small numbers of the plants but

the EWEA (European Wind Energy Agency) set at 40% the CV value at 2020.

The Wind Energy Cost and Capacity Factor are inversely proportional

Capacity factors based on yearly output do not reflect the long term potential of a region

because they are likely to evolve. An 10% average wind speed error induces a 30% error of the wind power

Sometimes CV is replaced by the Full-load hours parameter; the two parameter are

related by:

8760!

Annual Energy ProductionCV= Capacity Factor =

Max. Energy

a

n

E

P

Ea = Annual Energy Production

Pn = Turbine Nominal Power

8760 F ll-L a rs = CV


21/32

Italian Capacity Factors for different energy tec nologies


22/32

Capacity Factors for Wind Energy (2003-2007)

Source: N. Boccard / Energy Policy 37 (2009) 26792688


23/32

Long term wind evolution

Danish monthly wind index

North Atlantic Oscillation (NAO)

Recent change in NAO index

NAO index over 3 centuries

One year moving average


24/32

Capacity Factor of t e Italian Wind Power plants

Source: TERNA


25/32

Global view ofItaly


26/32

RISOE Offs ore Wind Map ofEurope (1989)

Risoe National Lab.,

Roskilde Denmark


27/32

Mediterranean Wind Map

NOSTRUM EU Project by ENEA, Besel, Espace Eolienne Devellopment e CRESS


28/32

NOSTRUM Project results

I dati relativi alle

condizioni di vento sono

stati derivati dai

rilevamenti delle stazioni

meteorologiche della

rete I.S.W.O.

(International Surface

Weather Observations)

nel periodo 1982-1997.

E stata condotta

unintegrazione con i dati

provenienti dalla rete

meteo European Net

Buoys) e quelli raccolti,

su base volontaria, dalle

navi commerciali.

La risoluzione della

griglia di calcolo di 2

km x 2 km e il codice di

calcolo utilizzato WAsP


29/32

MeteorologicalData by offs ore platforms


30/32

A plan for offs ore wind energy in t e Adriatic Sea - 1

Phase-1: The study of the wind resources study in the Adriatic

sea and shores1. Numerical Mesoscale modelling of the complete study area for a long

simulation period (5-10 year)

2. To collect the meteorological data by the offshore oil plattforms

3. To collect wind data by the commercial ships

4. To collect wind measurements of the militar coastal stations and

meteorological regional networks

5. To define a common protocol to compare different data sources

6. The validation of the numerical modelling by the experimental data

7. To localized, numerically, the best places for anemometric masts devoted

to wind energy measurements

8. To install wind measurements facilities in coastal and sea sites.

9. To define the Adriatic wind energy resources.


31/32

A plan for offs ore wind energy in t e Adriatic Sea 2

Phase-2: The planning of the offshore development

1. To localize main wind basins

2. To investigate on the interference with the navigation

3. To analyse the problems connected with main enviromental impacts

4. To define a new common fishing Plan in order to satisfy the altereted

fish presence, expecially during the foundations construction.5. To plan, if possible, a marine electrical grid, reducing the overall cost of

the wind energy

6. To determine the main connection points at the High Voltage on-shore

electric network

Phase-3: To define the common rules to evaluate wind projects

Phase-4: To study solutions for the installations in deep waters


32/32

Brussels 6 May 2009

The European Parliament passed 5 billion Recovery Plan at its plenary session.

The Plan include offshore wind and electricity grids: 565 million are allocated to

offshore wind energy projets and part of the 3.98 billion the Recovery Plan

earmarks for energy projects will go towards interconneting Europes power grids,

and initiating the first stage of an offshore electricity supergrid.

This should speed up offshore development and network integration even

further. As a result, it will also benefit consumers directly by improving cross-

border electricity flow and driving down the power price.

Date post:	08-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	primadanoiit
View:	218 times
Download:	0 times

Presentazione__31_Marzo_2011

Documents