Fonti Energetiche Rinnovabili (FER)

Cosa significa “Energia rinnovabile” ?

Si definisce «energia da fonti rinnovabili» oppure «energia rinnovabile»: energia proveniente da fonti rinnovabili non fossili, vale a dire energia eolica, solare (solare termico e fotovoltaico) e geotermica, energia dell’ambiente, energia mareomotrice, del moto ondoso e altre forme di energia marina, energia idraulica, biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas.

In particolare,

  • l’energia dell’ambiente è quell’energia termica naturalmente disponibile (eventualmente accumulata in ambienti confinati), che può essere immagazzinata nelle acque superficiali o reflue e nell’aria dell’ambiente esclusa l’aria esausta;
  • La biomassa è la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura, comprendente sostanze vegetali e animali, dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l’acquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti, compresi i rifiuti industriali e urbani di origine biologica.

La promozione delle forme di energia da fonti rinnovabili/energia rinnovabile rappresenta uno degli obiettivi della politica energetica dell’Unione poiché, implementare il ricorso all’energia da fonti rinnovabili può rappresentare una leva importante nel pacchetto  di misure necessarie per ridurre le emissioni di gas a effetto serra e per rispettare gli impegni dell’Unione nel quadro per le politiche dell’energia e del clima all’orizzonte 2030 (compreso l’obiettivo vincolante entro il 2030 di ridurre le emissioni di almeno il 40 % rispetto ai livelli del 1990).

Inoltre, Il maggiore ricorso all’energia da fonti rinnovabili può svolgere una funzione indispensabile anche nel promuovere:

  • la sicurezza degli approvvigionamenti energetici
  • la sostenibilità energetica (prezzi dell’energia accessibili)
  • lo sviluppo tecnologico e l’innovazione
  • la leadership tecnologica e industriale,

offrendo nel contempo vantaggi ambientali, sociali e sanitari, con la creazione di nuovi posti di lavoro e sviluppo del territorio, con particolare riguardo alle zone rurali ed isolate, ai territori a bassa densità  demografica o soggetti a parziale deindustrializzazione.

Tali obiettivi sono perseguiti dalla direttiva UE 2018/2001 Del Parlamento Europeo e del Consiglio dell’11 dicembre 2018 – RED 2, sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili unitamente alle iniziative atte allo sviluppo di sistemi di riscaldamento e di raffrescamento da energie rinnovabili e per lo sviluppo di carburanti per il trasporto da fonti energetiche rinnovabili.

Parimenti allo sviluppo della diffusione delle rinnovabili, occorre prevedere la loro integrazione nel sistema energetico e la sua flessibilità, e mantenere inoltre la stabilità della rete elettrica e gestire le congestioni (i cosiddetti: colli di bottiglia). Infatti, per incrementare il livello di energia rinnovabile tecnicamente integrabile ed economicamente realizzabile nel sistema dell’energia elettrica, occorre sviluppare l’infrastruttura della rete di trasmissione e di distribuzione, insieme a reti intelligenti (smart Grids), impianti di stoccaggio e interconnessioni, anche allo scopo di conseguire l’obiettivo del 15 % di interconnettività elettrica entro il 2030.

I recenti sviluppi tecnologici nell’ambito delle energie rinnovabili con la conseguente riduzione dei costi degli investimenti, unitamente ai regimi di sostegno all’energia elettrica da fonti rinnovabili o all’«energia elettrica rinnovabile», si sono dimostrati elementi efficaci nel favorirne la diffusione. L’energia elettrica da fonti rinnovabili dovrebbe comportare il minor costo possibile per i consumatori e i contribuenti. Per tale ragione, passati ad un regime di sostegno “post- conto energia”, gli Stati membri dovrebbero cercare di ridurre al minimo i costi generali dei regimi di diffusione e sostegno delle fonti energetiche rinnovabili, verso l’obiettivo di un’economia a basse emissioni di carbonio entro il 2050, nell’ottica della transizione energetica.

Quali sono le fonti di energia rinnovabile?

ENERGIA SOLARE

L’energia solare è una delle risorse energetiche rinnovabili più abbondanti e liberamente disponibili del nostro pianeta, variabile a seconda delle ore della giornata, della posizione geografica e del periodo dell’anno. La quantità di energia solare che raggiunge la superficie terrestre in un’ora è superiore al fabbisogno energetico totale del pianeta per un anno intero.

ENERGIA EOLICA

Il vento, costituito da grandi masse di aria in movimento, è una fonte abbondante di energia rinnovabile. Grazie agli aerogeneratori (cosiddette pale eoliche), è possibile trasformare in energia elettrica, l’energia cinetica posseduta dalle masse di aria in movimento che incidono su delle pale. o.

ENERGIA IDROELETTRICA

L’energia idroelettrica è una delle più sviluppate commercialmente, che sfrutta l’energia potenziale gravitazionale posseduta da una certa massa d’acqua raccolta in un bacino ad una certa quota altimetrica. L’acqua viene poi convogliata a grande velocità discendendo verso valle attraverso delle condutture, superando quindi un certo dislivello e trasformandosi in energia cinetica; tale energia cinetica viene infine trasformata in energia elettrica all’interno di un impianto idroelettrico.

ENERGIA DA BIOMASSA

La biomassa è la materia organica che è il prodotto finale del processo di fotosintesi naturale e può essere usata per fornire cibo, energia e materiali. La produzione di biomasse a destinazione energetica è relativa principalmente al recupero e alla valorizzazione degli scarti e residui colturali, zootecnici e della lavorazione dei prodotti agroalimentari. Inoltre possono essere utilizzate le colture dedicate, evitando in ogni caso di interferire negativamente con le produzioni alimentari, integrando invece tra le biomasse anche gli scarti delle industrie alimentari e i rifiuti organici urbani. Convertendo i rifiuti agricoli, industriali e domestici in combustibili solidi, liquidi e gassosi, la biomassa genera energia a un costo economico e ambientale molto basso.

ENERGIA GEOTERMICA

L’energia geotermica, immagazzinata sotto forma di calore sotto la crosta terrestre, dovuto principalmente a 2 fenomeni: i movimenti convettivi della parte fluida del mantello, che ridistribuiscono verso l’esterno l’energia termica rilasciata dal nucleo, e il decadimento di isotopi radioattivi. Tale energia rinnovabile è un’importante fonte locale di energia rinnovabile che di solito genera emissioni considerevolmente più basse rispetto ai combustibili fossili (alcuni tipi di impianti geotermici producono emissioni prossime allo zero).

Come è fatto un impianto di produzione di energia da fonti rinnovabili?

Fonti: GSE / Normativa Nazionale e Comunitaria

Un impianto di produzione di energia da fonti rinnovabili è l’insieme delle opere e delle apparecchiature destinate alla conversione dell’energia rinnovabile in energia elettrica ed esso comprende in particolare:

  • le opere, edifici e macchinari che consentono l’utilizzo diretto oppure il trattamento della fonte rinnovabile e il suo successivo utilizzo per la produzione di energia elettrica;
  • i gruppi di generazione dell’energia elettrica, i servizi ausiliari di impianto, i trasformatori posti a monte de/dei punti di connessione alla rete elettrica, nonché i contatori dell’energia elettrica funzionali alla quantificazione degli incentivi.

GLI IMPIANTI FOTOVOLTAICI:

sono impianti che utilizzano l’effetto fotovoltaico per la conversione diretta della radiazione solare in energia elettrica. Esso è costituito dalle seguenti parti principali

  • un insieme di moduli fotovoltaici (sono fisicamente installati comunemente su edifici, serre, barriere acustiche o fabbricati rurali, su pergole, tettoie e pensiline o a terra)
  • uno o più gruppi di conversione della corrente continua generata attraverso i moduli fotovoltaici, in corrente alternata
  • altri componenti elettrici minori.

GLI IMPIANTI IDROELETTRICI:

possono essere del tipo ad acqua fluente, a bacino e a serbatoio. L’impianto idroelettrico viene funzionalmente suddiviso in due parti:

1. centrale di produzione con uno o più gruppi turbina alternatore e opere elettromeccaniche connesse;

2. opere idrauliche (tra le principali si ricordano: le traverse, dighe, bacini, opere di presa, canali e gallerie di derivazione, vasche di carico, scarichi, pozzi piezometrici, condotte forzate, organi di regolazione e manovra delle portate d’acqua fluenti nell’impianto, quali ad esempio, le paratoie fisse e mobili, griglie e altri).

IMPIANTI GEOTERMOELETTRICI:

L’impianto geotermoelettrico è costituito dalle seguenti quattro parti funzionali principali:

a) Centrale, costituita da uno o più gruppi turbina alternatore, condensatori, estrattori gas, torri di raffreddamento, pompe di estrazione condensato e trasformatori;

b) Pozzi, per l’estrazione del vapore e per la reiniezione del condensato;

c) Reti di trasporto fluido, comprendenti i vapordotti e acquedotti di reiniezione;

d) Impiantistica di superficie, costituita da impianti di trattamento fluidi, anche volti all’ottimizzazione ambientale.

IMPIANTI EOLICI:

Impianto eolico è l’insieme di tutti gli aerogeneratori (cosiddette: turbine eoliche) connessi nel medesimo punto di connessione alla rete elettrica. Ogni aerogeneratore è costituito, in generale, da:

  • una torre di sostegno
  • un rotore (le pale)
  • il mozzo
  • il moltiplicatore di giri
  • il generatore elettrico + l’inverter e il sistema di controllo

IMPIANTO A GAS DI DISCARICA:

Il gas di discarica è il gas prodotto dal processo biochimico di fermentazione anaerobica di rifiuti stoccati in discarica.

è l’insieme dei:

  • pozzi di captazione inseriti nella discarica e delle tubazioni di convogliamento del gas
  • dei sistemi di pompaggio, condizionamento e trattamento del gas
  • dei gruppi di generazione (gruppi motore-alternatore)
  • del sistema di trattamento fumi.

IMPIANTI ALIMENTATI DA GAS DI DEPURAZIONE:

gas derivante dai processi di depurazione è il gas prodotto dal processo biochimico di fermentazione anaerobica di fanghi prodotti in impianti deputati esclusivamente al trattamento delle acque reflue civili e industriali.

è l’insieme delle:

  • apparecchiature di trasferimento fanghi ai digestori
  • dei digestori dei fanghi prodotti in un impianto deputato al trattamento delle acque reflue, civili e/o industriali)
  • dei gasometri e delle tubazioni di convogliamento del gas
  • dei sistemi di pompaggio, condizionamento e trattamento del gas
  • dei gruppi di generazione (gruppi motore-alternatore)
  • del sistema di trattamento fumi.

IMPIANTO A BIOGAS:

Il biogas è il gas prodotto dal processo biochimico di fermentazione anaerobica di biomassa.

Tale impianto comprende le seguenti parti principali:

  • sistema di stoccaggio/vasche idrolisi delle biomasse
  • delle apparecchiature di trasferimento ai digestori del substrato
  • dei digestori e gasometri e delle tubazioni di convogliamento del gas
  • dei sistemi di pompaggio, condizionamento e trattamento del gas
  • dei gruppi di generazione (gruppi motore-alternatore)
  • del sistema di trattamento dei fumi

IMPIANTO A BIOLIQUIDI:

I bioliquidi sono i combustibili liquidi ottenuti dalla biomassa. Quelli denominati “bioliquidi sostenibili” devono rispettare specifici criteri di sostenibilità di cui al provvedimento di attuazione della direttiva 2009/30/CE del Parlamento europeo e del Consiglio, del 23 aprile 2009, come disposto dal decreto legislativo n. 28 del 2011.

è l’insieme degli apparati:

  • di stoccaggio e trattamento del combustibile
  • di trasferimento del combustibile dallo stoccaggio ai buffer tank e da questi ai motori
  • dei gruppi di generazione (gruppi motore-alternatore)
  • del sistema di trattamento fumi.

IMPIANTI IBRIDI O CENTRALI IBRIDE:

Le centrali ibride/impianti ibridi producono energia elettrica utilizzando sia fonti non rinnovabili, sia fonti  rinnovabili,  ivi inclusi gli impianti di co-combustione, vale a dire gli impianti  che producono  energia  elettrica  mediante  combustione  di  fonti   non rinnovabili e di fonti rinnovabili.

In particolare, gli impianti ibridi sono quelli alimentati da:

  • rifiuti parzialmente biodegradabili o dalla frazione biodegradabile dei rifiuti, per i quali la frazione biodegradabile è superiore al 10% in peso, ivi inclusi gli impianti alimentati da rifiuti urbani a valle della raccolta differenziata
  • un combustibile non rinnovabile quali ad esempio gas o carbone e da una fonte rinnovabile, quale ad esempio biomassa; rientrano in tale fattispecie anche gli impianti alimentati da un combustibile non rinnovabile e da rifiuti parzialmente biodegradabili.
Sistemi di accumulo dell’energia elettrica (BESS)

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