La produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili sta diventando un tema sempre più attuale in un’ottica di sviluppo sostenibile. L’Unione Europea nella strategia di pianificazione al 2020 prevede diversi obiettivi nel campo dei cambiamenti climatici e della sostenibilità energetica tra cui la riduzione dei gas serra almeno del 20% e l’aumento fino al 20% della produzione del fabbisogno energetico tramite fonti rinnovabili. In particolare per l’Italia è stato posto un obiettivo per la produzione di energia da fonti rinnovabili da raggiungere pari al 17%. Secondo Eurostat, l’Italia nel 2011 aveva raggiunto la soglia dell’11.5% del consumo interno lordo coperto da fonti rinnovabili, lasciando quindi un 5.5% da colmare. Una delle fonti rinnovabili appetibili nell’ottica della direttiva 20-20-20 risiede nel moto ondoso. Il presente lavoro si inquadra in una serie di studi atti alla valutazione e stima del potenziale ondoso all’interno del bacino del Mediterraneo con particolare attenzione alla disponibilità energetica lungo le coste italiane. I primi studi sulla valutazione dell’energia del moto ondoso disponibile lungo le costa italiane sono stati sviluppati da Vicinanza et al. (2011) e Vicinanza et al. (2013) sulla base delle misure della rete ondametrica nazionale (RON) e sviluppando analisi di dettaglio a scala locale. Un primo tentativo di utilizzo di dati con una estensione maggiore rispetto ai dati delle boe è stato fatto da Martinelli et al. (2013) tramite l’utilizzo del MEDATLAS (Athanassoulis et al., 2004). Liberti et al. (2013) hanno superato questo approccio tramite l’utilizzo di dataset prodotti dal centro meteorologico europeo (ECMWF) caratterizzati da una risoluzione spaziale di 1/16° di grado per un intervallo temporale compreso tra il 2001 e il 2010. Vannucchi & Cappietti (2013), invece, si sono basati su dataset di re-analisi (Previmer) meno estesi (2010-2011) per realizzare delle valutazioni del potenziale ondoso lungo quattro diversi tratti di costa italiana (Liguria Occidentale, Toscana Settentrionale e Centrale, Costa Ovest della Sardegna) ove lo sfruttamento dell’energia potrebbe risultare conveniente, mentre Barbariol et al. (2013) hanno utilizzato una catena modellistica sviluppata ad-hoc (COAWST) per caratterizzare il potenziale ondoso nel bacino dell’Adriatico Settentrionale su una base di dati estesa due anni (2010-2011). Il presente lavoro si inserisce in questo filone di studio con l’intento di completare e fornire informazioni dettagliate e complete del clima ondoso su tutto il bacino del Mediterraneo su un arco temporale maggiormente esteso. I dati di re-analisi del moto ondoso sono infatti elaborati con una catena modellistica implementata dal DICCA (www.dicca.unige.it/meteocean) su tutto il bacino del Mediterraneo con una risoluzione costante di 10 km sia per il modello atmosferico (WRF, inizializzato coi dati CFSR) che per il modello per la generazione e propagazione del moto ondoso (WWIII v 3.14). La catena modellistica è stata opportunamente testata e ottimizzata per il bacino del Mediterraneo (Mentaschi et al., 2013) prima di essere utilizzata per la generazione di un dataset del moto ondoso su base oraria nell’intervallo di tempo compreso tra il Gennaio 1979 e il Dicembre 2010 compresi. La base di dati così elaborata ha permesso la stima sia delle quantità integrate su tutto il periodo di analisi del moto ondoso, sia su periodi variabili per poter valutare le fluttuazioni stagionali e/o mensili durante il periodo analizzato e estrarre i trend dell’andamento del potenziale ondoso nell’arco di tempo considerato. Analisi di dettaglio sono state realizzate in tre punti specifici delle coste italiane, scelti in base alla distribuzione del potenziale ondoso maggiormente significativo e alla presenza di boe della rete ondametrica nazionale (Alghero e Mazzara del Vallo) e in base ad eventuali progetti portuali di sviluppo futuro che prevedano l’installazione di apparati per l’estrazione dell’energia del moto ondoso (Genova). Per queste tre località sono state quindi realizzate delle analisi delle potenzialità dell’estrazione del moto ondoso in funzione della potenza effettivamente estraibile tenendo in conto le caratteristiche del moto ondoso (direzione e persistenza) e le prestazioni di eventuali convertitori di energia (Bozzi et al., 2014).
Valutazione del potenziale ondoso su base trentennale mediante una catena modellistica meteo-marina ad alta risoluzione.
BESIO, GIOVANNI;MENTASCHI, LORENZO;MAZZINO, ANDREA
2014-01-01
Abstract
La produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili sta diventando un tema sempre più attuale in un’ottica di sviluppo sostenibile. L’Unione Europea nella strategia di pianificazione al 2020 prevede diversi obiettivi nel campo dei cambiamenti climatici e della sostenibilità energetica tra cui la riduzione dei gas serra almeno del 20% e l’aumento fino al 20% della produzione del fabbisogno energetico tramite fonti rinnovabili. In particolare per l’Italia è stato posto un obiettivo per la produzione di energia da fonti rinnovabili da raggiungere pari al 17%. Secondo Eurostat, l’Italia nel 2011 aveva raggiunto la soglia dell’11.5% del consumo interno lordo coperto da fonti rinnovabili, lasciando quindi un 5.5% da colmare. Una delle fonti rinnovabili appetibili nell’ottica della direttiva 20-20-20 risiede nel moto ondoso. Il presente lavoro si inquadra in una serie di studi atti alla valutazione e stima del potenziale ondoso all’interno del bacino del Mediterraneo con particolare attenzione alla disponibilità energetica lungo le coste italiane. I primi studi sulla valutazione dell’energia del moto ondoso disponibile lungo le costa italiane sono stati sviluppati da Vicinanza et al. (2011) e Vicinanza et al. (2013) sulla base delle misure della rete ondametrica nazionale (RON) e sviluppando analisi di dettaglio a scala locale. Un primo tentativo di utilizzo di dati con una estensione maggiore rispetto ai dati delle boe è stato fatto da Martinelli et al. (2013) tramite l’utilizzo del MEDATLAS (Athanassoulis et al., 2004). Liberti et al. (2013) hanno superato questo approccio tramite l’utilizzo di dataset prodotti dal centro meteorologico europeo (ECMWF) caratterizzati da una risoluzione spaziale di 1/16° di grado per un intervallo temporale compreso tra il 2001 e il 2010. Vannucchi & Cappietti (2013), invece, si sono basati su dataset di re-analisi (Previmer) meno estesi (2010-2011) per realizzare delle valutazioni del potenziale ondoso lungo quattro diversi tratti di costa italiana (Liguria Occidentale, Toscana Settentrionale e Centrale, Costa Ovest della Sardegna) ove lo sfruttamento dell’energia potrebbe risultare conveniente, mentre Barbariol et al. (2013) hanno utilizzato una catena modellistica sviluppata ad-hoc (COAWST) per caratterizzare il potenziale ondoso nel bacino dell’Adriatico Settentrionale su una base di dati estesa due anni (2010-2011). Il presente lavoro si inserisce in questo filone di studio con l’intento di completare e fornire informazioni dettagliate e complete del clima ondoso su tutto il bacino del Mediterraneo su un arco temporale maggiormente esteso. I dati di re-analisi del moto ondoso sono infatti elaborati con una catena modellistica implementata dal DICCA (www.dicca.unige.it/meteocean) su tutto il bacino del Mediterraneo con una risoluzione costante di 10 km sia per il modello atmosferico (WRF, inizializzato coi dati CFSR) che per il modello per la generazione e propagazione del moto ondoso (WWIII v 3.14). La catena modellistica è stata opportunamente testata e ottimizzata per il bacino del Mediterraneo (Mentaschi et al., 2013) prima di essere utilizzata per la generazione di un dataset del moto ondoso su base oraria nell’intervallo di tempo compreso tra il Gennaio 1979 e il Dicembre 2010 compresi. La base di dati così elaborata ha permesso la stima sia delle quantità integrate su tutto il periodo di analisi del moto ondoso, sia su periodi variabili per poter valutare le fluttuazioni stagionali e/o mensili durante il periodo analizzato e estrarre i trend dell’andamento del potenziale ondoso nell’arco di tempo considerato. Analisi di dettaglio sono state realizzate in tre punti specifici delle coste italiane, scelti in base alla distribuzione del potenziale ondoso maggiormente significativo e alla presenza di boe della rete ondametrica nazionale (Alghero e Mazzara del Vallo) e in base ad eventuali progetti portuali di sviluppo futuro che prevedano l’installazione di apparati per l’estrazione dell’energia del moto ondoso (Genova). Per queste tre località sono state quindi realizzate delle analisi delle potenzialità dell’estrazione del moto ondoso in funzione della potenza effettivamente estraibile tenendo in conto le caratteristiche del moto ondoso (direzione e persistenza) e le prestazioni di eventuali convertitori di energia (Bozzi et al., 2014).
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