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Energie rinnovabili: solare, eolico e idroelettrico

04/08/2021 da Redazione, pubblicato in Transizione energetica, Energie Rinnovabili

Energie rinnovabili: solare, eolico e idroelettrico

Posted by Redazione on 04/08/2021

La transizione energetica in atto è un percorso verso la trasformazione del settore energetico globale con l'obiettivo di raggiungere le zero emissioni di carbonio entro il 2050 grazie all'adozione delle energie rinnovabili.

La decarbonizzazione del settore energetico ha richiesto un'azione urgente su scala globale, l'Europa e i singoli Stati membri hanno attivato quadri politici e strumenti normativi per agevolare l'adozione delle energie rinnovabili: infatti, le misure di efficienza energetica possono potenzialmente raggiungere il 90% delle riduzioni di carbonio richieste.

In questo articolo analizziamo i vantaggi e gli svantaggi dei tre attori principali tra le energie rinnovabili: solare, eolico, idroelettrico.

 

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In questo articolo parliamo di: 

 

Energie rinnovabili: che cosa sono?

Le energie rinnovabili sono tutte quelle forme di energie che derivano dalle risorse naturale della terra, quindi da quelle risorse che non sono finite o esauribili come il vento e la luce solare. Parliamo di energie rinnovabili come alternativa all'attuale produzione di energia tradizionale che si basa sull'adozione di combustibili fossili e tende ad essere molto meno dannosa per l'ambiente.

 Le energie rinnovabili sono fonti di energia pulita, inesauribile e sempre più competitiva. Ancora, si differenziano dai combustibili fossili principalmente per la loro diversità, abbondanza e potenzialità di utilizzo in qualsiasi parte del pianeta, ma soprattutto perché non producono né gas serra – che causano il cambiamento climatico – né emissioni inquinanti. Anche i loro costi sono in calo e hanno un ritmo sempre più sostenibile, mentre l'andamento generale dei costi dei combustibili fossili è in direzione opposta nonostante la loro attuale volatilità.

Energie rinnovabili: vantaggi e svantaggi dell'energia solare 

L’energia solare è una fonte rinnovabile, disponibile, inesauribile e pulita: è la forma di energia che utilizza i raggi solari per la produzione di calore e di energia elettrica. Funziona a flusso e quindi il suo continuo utilizzo non ne diminuisce in alcun modo la disponibilità.

L’energia solare può essere raccolta per produrre energia elettrica attraverso l'uso di pannelli solari fotovoltaici o energia termica quel tipo di energia che possiede materia grazie alla temperatura e utilizzata sia a fini domestici che industriali.

Nell'articolo " Energia solare: che ruolo ha nella transizione ecologica? abbiamo approfondito le caratteristiche dell'energia solare e gli elementi più significativi che possono caratterizzarne l'affermazione nella transizione energetica.

energie rinnovabili solare

I vantaggi dell'energia solare

  • Può essere utilizzata ovunque in presenza di raggi solari diretti.
  • Se la manutenzione dell'impianto è costante, la durata del sistema e il suo funzionamento sono garantiti sul lungo periodo.
  • La potenza di uscita prevedibile nella maggior parte dei luoghi di installazione semplice.
  • Genera un basso impatto ambientale dal punto di vista sonoro, con funzionamento silenzioso e discreto degli impianti.

Le criticità dell'energia solare.

  • L'investimento economico iniziale è elevato, ma principalmente legato all'installazione dei pannelli solari.
  • La potenza in uscita può essere variabile in alcune aree, questo necessita l'uso di un grande banco di batterie e/o altra fonte di alimentazione per la gestione ottimale dell'impianto.
  • Gli impianti richiedono una buona e costante esposizione solare.

Energie rinnovabili: vantaggi e svantaggi dell'energia eolica 

Il vento è una fonte di energia rinnovabile pulita, gratuita e prontamente disponibile. Ogni giorno, in tutto il mondo, le turbine eoliche catturano l'energia del vento e la convertono in elettricità.

Ma come si crea l'energia eolica? Quando soffia il vento, le pale eolica della turbina ruotano in senso orario, catturando energia. Questo fa girare l'albero principale della turbina, collegato a un cambio all'interno della navicella, a girare. Il cambio invia quell'energia eolica al generatore, convertendola in elettricità. L'elettricità viaggia quindi verso un trasformatore, dove i livelli di tensione vengono regolati per adattarsi alla rete.

La tecnologia eolica quindi, converte l’energia associata al movimento delle masse d’aria in forme utilizzabili di energia. E in Italia? Nell'articolo "Energia eolica: la situazione attuale in Italia" parliamo dell'attuale parco eolico italiano, definendone la capacità produttiva dell'energia eolica, le prospettive di crescita e riportiamo il Manifesto per lo sviluppo dell'eolico.

energie rinnovabili eolico

I vantaggi dell'energia eolica

  • Un basso costo di produzione dell'energia per wattora in una buona posizione.
  • La potenza di uscita è prevedibile in alcune posizioni.
  • Bassi costi di gestione, infatti le turbine di ultima generazione richiedono investimenti per la manutenzione.

Le criticità dell'energia eolica

  • Il towering può essere costoso per unità più grandi e potrebbe richiedere il montaggio di attrezzature pesanti.
  • La manutenzione ordinaria per il corretto funzionamento di un mulino a vento può essere difficile in cima a una torre: i sistemi per ridurre questo problema in genere si aggiungono al costo e alla complessità del sistema.
  • Alcune posizioni praticabili per i parchi eolici si trovano in aree remote, diventa qui fondamentale la rete di infrastrutture e logistica associata per la  trasmissione dell' energia generata.

Energie rinnovabili: vantaggi e svantaggi dell'energia idroelettrica 

L’energia idroelettrica è quella prodotta attraverso le riserve idriche. Le centrali termoelettrico possono essere destinate alla produzione di energia idroelettrica statica, quindi che sfruttano l’acqua immagazzinata in un lago o diga o ancora alla produzione di energia elettrica corrente, in questo caso le centrali idroelettriche sfruttano le riserve d’acqua come quelle del fiume che, invece, tendono a essere in movimento.

Con il supporto di Andrea Pivato nell'articolo "Integrazione di sistemi elettro-idraulici negli impianti idroelettrici" abbiamo approfondito lo stato dell'arte del settore idroelettrico in Italia e il ruolo dell'oleodinamica e dell'elettroidraulica nel contesto.

energie rinnovabili idroelettrico

I vantaggi dell'energia idroelettrica

  • Costo per wattora più basso: è un sistema efficiente ed economico, in quanto gli investimenti sono in fase di avvio dell'impianto e legati alla creazione delle dighe, degli impianti e delle opere di manutenzione.
  • Di solito una produzione di energia prevedibile per tutto l'anno: le precipitazioni di pioggia e di neve assicurano, infatti, la completa gratuità e la continua disponibilità della materia prima.
  • Benefici per l'ambiente: il rastrello della centrale idroelettrica permette un’adeguata pulitura e navigabilità dei corsi d’acqua trattenendo rami e alberi.

Le criticità dell'energia idroelettrica

  • Spesso richiede una modifica sostanziale della risorsa idrica (ad eccezione dei generatori di tipo in-stream)
  • Necessità di piani di manutenzione programmati, per ottenere vantaggi in termini di business continuity, incremento della sicurezza d'impianto, gestione delle emergenze.
  • Nei climi più freddi, le basse temperatura possono generare problemi agli impianti come il congelamento dei tubi.
 

Per maggior approfondimenti sul tema idroelettrico e transizione energetica invitiamo alla lettura dell'articolo "Il ruolo dell'idroelettrico nella transizione energetica" con il contributo dell'Ing. Nicola Bragato mettiamo a fuoco la questione.

In conclusione, anche in Italia la produzione di energia elettrica diventa sempre più inscindibile dalle fonti rinnovabili ossia dallo sfruttamento dell’energia idroelettrica, eolica, dalle biomasse e da quella solare. Gli investimenti previsti dal Piano Nazionale ripresa e resilienza supportano e aprono la strada a nuova linfa di investimenti nel settore energetico: nell'articolo "PNRR: al via la rivoluzione green in Italia" abbiamo approfondito quanto previsto nella missione 2 alla voce "Rivoluzione verde e transizione ecologica”.

 

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