Abbattimento costi eolico: tra innovazioni e nuovi modelli di business

L’eolico continua a godere di ottima salute. Sebbene il 2016 non possa essere considerato un anno record come lo era stato il 2015 le percentuali dell’energia ricavata dal vento continuano a crescere a livello mondiale. A confermare questo trend è il Global Wind Report redatto come di consueto dal Global Wind Energy Council (GWEC). Secondo lo studio sono più di 54 i GW di energia eolica installati nel mercato globale, comprendente 90 paesi, di cui 9 hanno installato più di 10000 MW e 29 che hanno superato quota 1000. Complessivamente si tratta di una crescita del 12% su base annuale, per un totale di 486,8 GW. La Cina mantiene la sua leadership, sebbene si sia registrato un rallentamento nella domanda di energia elettrica, seguita dagli Stati Uniti, dalla Germania, dall’India e dal Brasile. Questa crescita, secondo il GWEC, è dettata soprattutto da un abbattimento costi eolico, in particolar modo di quello offshore.

Abbattimento costi eolico: la sfida dell’offshore

Negli ultimi anni, una buona percentuale dell’abbattimento costi eolico può essere riconducibile all’innovazione nella progettazione delle turbine e delle strutture a torre, ma la vera svolta dovrà avvenire grazie alla riduzione dei costi legati alla costruzione e allo sviluppo delle catene di approvvigionamento delle centrali eoliche.

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I costi di installazione delle centrali eoliche offshore rappresentano ancora una quota significativa dei costi complessivi dell’energia eolica, che devono essere visti come un nuovo obiettivo per far decollare il settore.  Il miglioramento dell’efficienza nella costruzione e nell’installazione di parchi eolici offshore viene considerato l’aspetto che avrà il maggiore impatto nella riduzione dei costi legati alle installazioni, secondo quanto dichiarato da IRENA stessa. Servono quindi nuove tecnologie e nuovi modelli di business orientati al raggiungimento di questo obiettivo.

Ideol, turbine in mare aperto con fondamenta pre-assemblabili

Un esempio di innovazione all’avanguardia che va in questa direzione è rappresentata dall’azienda Ideol, fresca del riconoscimento Global Cleantech One to Watch company. L’azienda sviluppa fondazioni per turbine a vento galleggianti in mare aperto che non richiedono nessuno dei costi elevati legati alle fondamenta oceaniche. La struttura può essere completamente assemblata in porto, riducendo notevolmente i tempi di installazione, i costi e le necessità del personale. L’azienda ha raccolto circa 12 milioni di dollari fino ad oggi e si sta espandendo geograficamente attraverso partnership strategiche come quella con la britannica Balfour Beatty.

 Inwind, innovazioni hardware e software

Un altro esempio significativo è rappresentato dal progetto Innwind, un programma pubblico-provato per l’innovazione eolica offshore finanziato dall’UE, che si concluderà quest’anno passando dalla fase di ricerca e sviluppo a quella della commercializzazione. Tra le innovazioni partorite da Innwind vi sono miglioramenti hardware all’aerodinamica del rotore, alla dinamica delle lame e alle strutture di supporto offshore, nonché i risultati importanti ottenuti dall’analisi dei dati e dallo sviluppo di software di modellazione in grado di monitorare il profilo del vento.

Turbine sempre più grandi e leggere

Anche le innovazioni tecnologiche legate alle turbine continuano a fare passi da giganti. La ricerca ha puntato soprattutto ad un aumento delle dimensioni delle lame delle turbine, puntando su materiali in grado di garantirne al tempo stesso la resistenza e la leggerezza. Nella maggior parte dei casi la risposta è arrivata dalle fibre di carbonio. Le start-up N12 Technologies e Cnano Technologies sono esempi di aziende che hanno sviluppato la tecnologia di nanotubi di carbonio per materiali compositi prevedendo diversi campo applicativi, tra cui il settore dell’energia eolica.

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Sistemi di monitoraggio per migliorare la capacità degli impianti esistenti

Dato che si può già contare su 486,8 MW installati, che corrispondono a un numero enorme di turbine già in funzione, è importante pensare anche a un miglioramento della capacità delle centrali eoliche esistenti. Un obiettivo raggiungibile attraverso sistema di monitoraggio e di gestione e controllo. I sensori LiDAR, sviluppati dalla start-up britannica ZephIR consentono di misurare con precisione il flusso del vento che si avvicina a una turbina, regolando conseguentemente le lame per un ottimizzazione della cattura dell’energia, è stata considerata una delle innovazioni più interessanti degli ultimi anni.

Anche l’azienda Axys Technologies fornisce sistemi di monitoraggio del vento che contribuiscono a un’ottimizzazione della resa energetica ma aggiungendo un elemento in più. I dispositivi sono infatti in grado di fornire anche informazioni in tempo reale sulle condizioni metereologiche, che consentono quindi un abbattimento costi eolico legati alle operazioni di O&M (Operations and Maintenance).

Servono rivestimenti resistenti che garantiscano la durata degli impianti

Di fronte a un mercato eolico sempre più maturo sono di fatti proprio i costi legati alle operazioni post-collaudo che garantiscono l’efficienza dell’impianto nel tempo che vanno ridotti per garantire al settore una sempre maggiore competitività.

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A causa delle condizioni ambientali particolarmente difficili dei parchi eolici offshore è necessario investire in nuovi rivestimenti che garantiscano una maggiore efficienza e durata dei sistemi. Secondo alcuni dati un’erosione di piccole dimensioni può comportare delle perdite nella produzione energetica annua di quasi il 2% ed è evidente quindi come la ricerca debba investire anche in questo campo. Sicuramente lo sta facendo un grande progetto di ricerca, BLEEP (Blade Leading Edge Erosion Program), che punta sullo sviluppo di tecnologie innovative per rivestimenti dei sistemi eolici e che sta iniziando a dare i primi importanti risultati.

Gli investimenti sono destinati a crescere in futuro

Quello dell’eolico è un mercato piuttosto maturo a livello globale ma rimane ancora molto spazio per nuovi sviluppi tecnologici volti ad aumentare l’efficienza dei sistemi in un’ottica soprattutto di un abbattimento costi eolico. Il Global Wind Report conferma che i flussi di investimenti pubblici e privati nel settore non sono cessati e che si stanno ormai creando le condizioni per nuovi modelli di business che daranno un ulteriore spinta al settore.