Eolico offshore: i vantaggi e gli svantaggi della tecnologia

Nuove tecnologie e una riduzione dei costi: sono queste le sfide che attendono il settore dell'eolico per compiere una vera rivoluzione green. Secondo gli insight raccolti nel report World Energy Transition Outlook 2022 realizzato da IRENA - Agenzia internazionale per le energie rinnovabili - entro il 2030 l’eolico sarà una delle principali fonti di energia in grado di soddisfare circa il 24% del fabbisogno energetico globale. 

Le pale eoliche che vengono montate per costituire un parco eolico sono gli strumenti essenziali per la produzione di energia eolica e possono essere installate sia sulla terra ferma, eolico onshore, sia in mare aperto, nella declinazione di eolico offshore. Un volano per lo sviluppo del settore è rappresentato proprio dall'adozione di quest'ultima tecnologia: i parchi eolici offshore sono strutture costruite nei pressi delle coste, dove le acque sono profonde, e sfruttano la potenza del vento per produrre energie rinnovabili. In questo articolo viene posta l'attenzione sulle prospettive dell'offshore in Italia: come funzionano i parchi per la produzione di energia eolica offshore e quali sono vantaggi e svantaggi. 

In questo articolo parliamo di: 

• Eolico offshore: come funziona
• Eolico offshore: vantaggi e svantaggi

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Eolico offshore: come funziona

Così come gli impianti eolici onshore, anche gli impianti eolici offshore sfruttano l’energia cinetica del vento per far muovere le pale. Il movimento che viene attivato attraverso la forza del vento consente di far girare un generatore e produrre elettricità. I parchi eolici offshore forniscono energia pulita e rinnovabile che si produce in alto mare, quando il vento soffia con sufficiente intensità. È proprio qui, infatti, che il vento può raggiungere una velocità più elevata e costante rispetto a quella terrestre, grazie all'assenza di barriere architettoniche, andando ad innescare il movimento di un rotore racchiuso all'interno del telaio. Per sfruttare al meglio questa risorsa vengono installate mega-strutture (non a caso chiamate parchi eolici) posizionate sui fondali o galleggianti e dotate delle più moderne innovazioni tecnologiche. Grazie agli elettrodotti e ai cavi sottomarini, l’elettricità generata nelle turbine eoliche viene condotta direttamente alla rete nazionale di distribuzione. Si tratta di un modello di produzione di energia pulita che ha riscontrato molto successo negli ultimi 20 anni in Cina e negli Stati Uniti, ma anche in Germania. 

Qual è la situazione in Italia? Il Bel Paese ha circa 11.700 chilometri quadrati di coste adatte all'emergere di questa tecnologia: tra le linee guida redatte dal PNIEC, il Piano contenente gli obiettivi nazionali 2030 su clima ed energia, lo sviluppo dell'eolico offshore italiano è uno degli elementi fondamentali per il rinnovamento energetico nazionale. Come si legge nelle direttive ufficiali del documento: si prevede la  realizzazione di almeno di 900 MW eolici nelle acque mediterranee.

Per raggiungere questi obiettivi, come abbiamo raccontato nell'articolo "Energia eolica: la situazione attuale in Italia" nel "Manifesto per lo sviluppo dell'eolico" si sottolinea come sia necessario un cambio di marcia nell'iter burocratico e nell'approvazione dei nuovi progetti.

Eolico offshore: vantaggi e svantaggi

I parchi eolici offshore sono delle vere e proprie centrali per la produzione di energia a prezzi accessibili: creano energia pulita, rinnovabile e rispettosa del clima. Quali sono i principali vantaggi e gli svantaggi connessi allo sviluppo dell'eolico offshore?

Tra i principali vantaggi troviamo:

• La velocità del vento: in generale la forza e la velocità del vento sono maggiori in mare aperto rispetto che sulla terraferma. Una velocità del vento più elevata significa che viene generata molta più energia in meno tempo.
• Più energia senza intermittenze: le velocità del vento offshore tendono ad essere più stabili rispetto a quelle terrestri. Significa che si hanno meno problemi connessi alla turbolenza delle turbine, e i rotori stessi sono sottoposti a meno stress. Di nuovo, una fornitura di vento più stabile significa avere una fonte di energia più affidabile e non intermittente.
• Minor impatto ambientale e acustico: generalmente gli impianti eolici offshore sono situati oltre la linea dell’orizzonte visibile. Un impianto in mare aperto, allo stesso tempo riduce, quindi, sia l'impatto visivo sia quello acustico.
• Non solo turbine eoliche, ma veri e propri impianti: la scelta del "sito" in cui installare le turbine eoliche è molto importante. Posizionare in mare aperto la turbina offshore significa poterne collocare altre nelle immediate vicinanze e creare un parco eolico offshore.
• La contribuzione al fabbisogno energetico del territorio: gli impianti eolici offshore, in particolare nei Paesi del Nord Europa, sono situati nelle zone costiere ad alta densità di popolazione, dove l'urbanizzazione del territorio è maggiore e quindi anche la richiesta di energia. In questo senso, le turbine eoliche contribuiscono a soddisfare la domanda del territorio con energia rinnovabile.
  

I principali svantaggi dovuti all'adozione di questa tecnologia sono:

• l'intermittenza della fonte primaria, come per tutte le energie rinnovabili anche la produzione di energia eolica è soggetta al problema della non costanza del vento. Come già anticipato, in mare aperto il vento ha una forza maggiore ed è tendenzialmente più stabile, per questo motivo l'eolico offshore rimane una delle alternative più promettenti per il rinnovamento energetico. A tal proposito suggeriamo la lettura dell'articolo "I sistemi d'accumulo per l'intermittenza delle fonti rinnovabili".
• la manutenzione costante e i costi di gestione potenzialmente elevati. L'azione delle onde e anche i venti molto forti, in particolare durante le tempeste, possono danneggiare le turbine eoliche richiedendo un intervento immediato per ripristinare le corrette funzionalità operative. In questi casi, il tempo di ripristino dell'energia dopo un malfunzionamento può essere maggiore rispetto ai parchi eolici onshore, a causa dei problemi connessi al trasporto dell'attrezzatura necessaria per eseguire la manutenzione, con un conseguente aumento dei costi di gestione dell'impianto. In merito all' aggiornamento degli impianti eolici in Italia rimandiamo all'articolo "Repowering e revamping: gli interventi per gli impianti eolici" in cui vengono approfondite le differenze tra le due tecnologie di manutenzione.

In conclusione, l'impegno delle istituzioni nazionali ed europee ad incentivare lo sviluppo dell'eolico offshore rappresenta un punto di partenza sostanziale per l'adozione di questa tecnologia; di pari passo, i progressi in ambito tecnologico e ingegneristico fatti negli ultimi anni hanno permesso di apportare migliorie tecniche alle pale eoliche offshore così da risolvere i problemi legati agli urti e all’usura causati dalle onde del mare o dalla salinità delle acque.