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L’industria eolica offshore europea sta decollando

L’industria eolica offshore europea sta decollando
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Sfruttare il vento in mare è diventato essenziale per il futuro energetico del continente

Apri una mappa satellitare dell’Europa ed esplora le sue coste, poco lontano dalla riva. Percorri i confini del Mare del Nord, avventurati a est, verso il Baltico, o a sud nelle acque britanniche e francesi. In una giornata limpida li vedrai chiaramente, a decine, anche centinaia, disposti in geometrie precise: puntini bianchi che perforano il mare, con pennacchi polverosi che si curvano sulle onde. Sono le turbine eoliche offshore che catturano il vento per produrre energia.

Per la prima volta, nel 2020, le energie rinnovabili hanno superato i combustibili fossili come principale fonte di energia, fornendo il 38% del fabbisogno di elettricità degli europei. Sebbene sia ancora messa in ombra dai parchi eolici a terra, l’energia eolica offshore sta prendendo piede. Nel 2020, l’Europa ha potenziato la sua capacità offshore di 2,9 GW e oggi, con oltre 5.000 turbine offshore, genera un totale pari a 25 GW di capacità installata in dodici Paesi. Tuttavia, l’ambizione dell’UE è molto più alta, cioè ottenere almeno 60 GW di capacità offshore entro il 2030 e arrivare a 300 GW entro il 2050. La Commissione europea vuole anche vedere il contributo offshore al mercato dell’elettricità salire dall’attuale 3% al 15% entro il 2030, e al 30% entro la metà del secolo.

È possibile che l’eolico offshore soddisfi anche le più alte aspettative dell’UE, afferma Ivan Pineda, direttore dell’intelligence di mercato presso WindEurope, un’organizzazione che rappresenta l’industria eolica. “Oggi costruiamo circa 6-7 GW all’anno, ma fra tre anni dobbiamo arrivare a 11 GW all’anno se vogliamo creare quattro volte la capacità eolica offshore che abbiamo costruito negli ultimi 15 anni”, afferma Pineda. Ma come possono i 27 Paesi accelerare enormemente l’impegno offshore in soli nove anni?

Fare più spazio o andare all’estero

Il desiderio del settore di espandersi c’è. Prendiamo il Belgio, dove nell’ultimo decennio lo sviluppatore e operatore di parchi eolici Parkwind ha costruito quattro parchi eolici offshore, che ora forniscono quasi il 10% della domanda energetica del Paese e hanno aiutato la piccola nazione a diventare uno dei cinque Paesi leader al mondo per progetti eolici offshore. Da notarsi che Parkwind fornisce solo un terzo della capacità offshore installata totale del Belgio. “Ogni anno produciamo energia sufficiente al fabbisogno di circa 750-800.000 famiglie”, afferma Vedran Horvat, responsabile delle comunicazioni di Parkwind. “Il potenziale di crescita è grande e, se tutti gli impegni vengono rispettati come pianificato, possiamo mantenere il passo. Raggiungere l’obiettivo, però, non sarà facile”.

Sebbene nel 2020 l’eolico offshore in Europa abbia ricevuto la cifra record di 26 miliardi di euro di investimenti e gli investitori stiano esplorando sempre più Spagna, Portogallo e altre aree ricche di vento nel Mar Mediterraneo, WindEurope sostiene che la geografia dell’eolico offshore non cambierà molto. Le acque del nord Europa, che sono meno profonde, continueranno probabilmente a ospitare l’85% dei progetti eolici offshore del continente, con una maggiore densità di parchi eolici, afferma Pineda.

Ma dato che le turbine eoliche offshore possono essere installate principalmente in acque relativamente basse e il loro collegamento alla rete elettrica richiede la vicinanza alla terraferma, trovare lo spazio vicino alla costa con buone condizioni di vento è fondamentale. “L’eolico offshore è solo l’ultima delle industrie che arrivano a utilizzare il fondo e lo spazio marino”, afferma Pineda, poiché le navi mercantili e i pescherecci sono stati a lungo i principali utenti delle acque costiere. Per raggiungere 110 GW entro il 2030, i Paesi devono allocare spazio sufficiente per i parchi eolici offshore con largo anticipo, dato che può volerci fino a un decennio dalla pianificazione alla piena operatività di un parco, sottolinea WindEurope.

Un altro modo per fare spazio all’eolico offshore è allontanarsi ancora di più dalla costa. In acque più profonde, tra 50 e 1.000 m, le turbine offshore galleggianti potrebbero aiutare l’Europa ad avvicinarsi ai suoi obiettivi di energia pulita. Spagna, Francia, Norvegia, Danimarca e Germania stanno aprendo la strada alla costruzione di parchi eolici galleggianti, che non sono ancora commerciali. Secondo la Commissione europea, il Mediterraneo e il Mar Nero sono candidati particolarmente validi per la nuova tecnologia. In Spagna, che potrebbe fornire fino a 22 GW di energia eolica con parchi galleggianti offshore, la principale società di servizi pubblici Iberdrola prevede di investire oltre un miliardo di euro in un parco eolico galleggiante da 300 MW. “Presto le turbine galleggianti ci consentiranno di costruire parchi eolici laddove prima si riteneva fosse troppo costoso o fisicamente impossibile”, afferma l’azienda danese di turbine eoliche Vestas. “Il limite massimo è quanta energia eolica è disponibile a livello globale e quanta energia possono estrarre le turbine”.

Le turbine eoliche diventano sempre più potenti

Il desiderio di espansione dei produttori non manca. Negli ultimi cinque anni, le turbine eoliche sono diventate più potenti, aumentando la loro capacità di oltre il 15% all’anno. Mentre le più grandi turbine offshore oggi sono 9,5 MW, Vestas ha appena annunciato il lancio di una turbina da 15 MW, la più potente dell’intero settore.

Tuttavia, per ottenere il massimo dal progresso tecnologico sono necessari cambiamenti nelle infrastrutture. “Con la tecnologia delle turbine di alto livello e le turbine con rotori di oltre 200 m di diametro, la necessità di infrastrutture e strutture in riva al mare è fondamentale per poter installare l’eolico offshore su scala crescente”, ha detto Vestas a Euronews. “Il potenziamento offrirà vantaggi di riduzione dei costi per i consumatori, ma spesso manca la disponibilità di strutture portuali e altre infrastrutture su scala più ampia”.

In tutta Europa, i porti stanno dedicando spazio alle attività eoliche offshore, sia come siti per il trasporto di turbine ai cantieri, per la produzione e la manutenzione di parti, sia come hub per l’esportazione di componenti offshore. I porti di Amsterdam, Bilbao, Cherbourg, Gdynia o Aalborg fanno parte della piattaforma per i porti eolici offshore di WindEurope, che riunisce porti che supportano già l’eolico offshore o che sono interessati a imparare come potenziare il settore. Concentrando le attività chiave in un unico luogo, i porti possono aiutare a ridurre i costi, rendendo l’energia eolica offshore competitiva rispetto ad altre rinnovabili. “In futuro, gli investimenti nei porti saranno molto importanti”, afferma Pineda, “ma bisogna investire circa 6,5 miliardi di euro se vogliamo raggiungere gli obiettivi del 2030”.

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Utilizzo dei dati climatici per le decisioni sull’eolico offshore

Che dire del vento? La ventosità di un’area può determinare il successo di un progetto, perciò gli sviluppatori hanno bisogno di dati climatici per sapere cosa aspettarsi. Vortex, una società con sede a Barcellona, utilizza i dati del Copernicus Climate Change Service (C3S) per aiutare le aziende a valutare la variabilità climatica dei siti di progetti eolici, potenziali o esistenti. “I dati riguardanti elementi come la direzione del vento e la velocità a diverse altezze sono cruciali. Una velocità del vento di 8 contro 8,5 metri al secondo può cambiare il layout del progetto, le turbine utilizzate, persino la sua intera fattibilità”, afferma Gil Lizcano, direttore R&D di Vortex. Ma poiché misurare il comportamento del vento in mare può essere difficile, la maggior parte dei progetti si basa su modelli climatici, spiega Lizcano.

Fornire dati accurati è fondamentale, soprattutto prima di allestire parchi eolici. Vortex utilizza informazioni climatiche degli ultimi 20 anni per fornire un’immagine più accurata delle condizioni del vento nel presente. Condizioni di vento più estreme potrebbero far aumentare il prezzo delle infrastrutture, poiché le turbine più robuste costano di più, ma anche rendere il parco più redditizio. Sapere come si comporterà il vento è essenziale anche per le operazioni quotidiane del parco stesso, soprattutto per capire quanta energia andrà nella rete.

La società di consulenza Lautec aiuta gli sviluppatori di parchi eolici offshore e altri a decidere sugli investimenti nei parchi eolici offshore attraverso ESOX, uno strumento online che consente il confronto tra le condizioni del vento in diversi siti in tutto il mondo e semplifica l’accesso ai dati climatici. Utilizzando i dati del C3S, Lautec ricostruisce le condizioni climatiche del passato utilizzando i dati degli ultimi 30-40 anni, analizzando le fluttuazioni del vento e quanto siano incerte le condizioni del vento. “Conoscere queste condizioni in modo più preciso aiuta a risparmiare tempo, soprattutto durante la realizzazione di progetti”, afferma Henrik Iversen, socio di Lautec.

Produttori come Vestas utilizzano i dati climatici per decidere quale attrezzatura utilizzare. “Per i nostri mercati più rigidi del nord Europa, dove sono previsti venti freddi, abbiamo una tecnologia antighiaccio”, ha spiegato l’azienda a Euronews. “Le turbine offshore hanno anche una tecnologia anti-fulmine che ne assicura il funzionamento anche durante i temporali. Inoltre, digitalizziamo sempre più le nostre turbine per adattarle a specifiche condizioni del vento, in modo che la maggior parte del vento venga catturata in qualsiasi momento da tutte le pale di un parco”.

Sebbene resti difficile fare previsioni a lungo termine sulle condizioni del vento, alcuni esperti hanno studiato come il cambiamento climatico potrebbe influire sull’energia eolica offshore nei prossimi decenni. Basandosi sui dati del C3S sull’altezza delle onde e la velocità del vento riferiti al passato e per un futuro prossimo e più lontano, i consulenti ambientali britannici JBA Consulting hanno simulato come funzionerebbe un parco eolico con 100 turbine in diverse aree in Europa. La modellazione può aiutare gli investitori a valutare la resilienza climatica dei parchi eolici e le sue implicazioni finanziarie per il progetto.

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L’innovazione come colonna portante del successo dell’industria

Sebbene le risorse eoliche non forniscano energia 24 ore su 24, 7 giorni su 7, il settore sta migliorando. “Con le rinnovabili, ci sarà sempre un problema di intermittenza”, afferma Horvat di Parkwind. “Tuttavia, le risorse eoliche offshore tendono a essere abbastanza costanti. Man mano che le reti vengono gestite e connesse meglio, l’equilibrio tra domanda e offerta può migliorare, fornendo l’energia dove è richiesta”.

Il successo dell’eolico offshore dipenderà anche dal suo prezzo. Ma i dati sembrano confortanti. Solo negli ultimi sette anni, poiché la tecnologia è diventata più economica, i prezzi dell’eolico offshore sono diminuiti del 75%, secondo WindEurope.

L’innovazione costante è una carta vincente a vantaggio del settore. “L’eolico offshore sta vivendo un ottimo momento”, afferma Ivan Pineda. “La visione di grandi gruppi di parchi eolici, grandi centrali elettriche in mare, collegati a molti Paesi andrà a beneficio non solo dei Paesi con risorse costiere, ma l’elettricità correrà attraverso il continente, fino ai Paesi senza sbocco sul mare. C’è una naturale ingegnosità in questo settore, dalla produzione di componenti molto grandi al modo in cui possiamo mettere in atto questi progetti”.