La generazione elettrica da energia marina : stato dell’arte e prospettive di sviluppo in Italia

This graduation thesis is about ocean energy, an emerging form of renewable energy characterized by an interesting potential of growth. Our purpose is to provide a complete view about this kind of energy, in order to understand the current situation and its future prospects, analyzing with particular attention the Italian scenario. There are 5 technologies which enable the conversion of the oceans’ power into electric energy: wave plants, tidal power plants, marine current plants, ocean thermal energy conversion plants (OTEC) and desalination plants. For each of them there are various existing and running projects, whose we show the technical features and capability. There are important synergies between ocean energy and wind off-shore energy, and these could be used to create a marine energy weaving factory. As a renewable energy, marine energy is sustained by an incentive system depending on produced power and electricity. Through a comparison between the Italian system and the schemes adopted in the countries of the U.K, we highlight the gap between our country and the area leader in ocean energy European industry. In the U.K. the Government delivers important investments in order to support the growth and the development of the industry, while in Italy the incentives are given only once the plant is built and started. At the present time the countries with the major installed power in marine energy are United Kingdom, Denmark, Spain, Canada and Portugal. In Italy there is not a “real” marine industry yet, neither a weaving factory. The main Italian companies are Ponte di Archimede S.p.A., Wavenergy and FRI-EL Sea Power. The only running plant is the Kobold turbine, installed in the strait of Messina by Ponte di Archimede S.p.A. Considering Italian environmental characteristics (Mediterranean “closed” seas have minor potential then oceans), we believe that the best strategy that Italian companies should follow is to focus on the activities of Research and Development. Indeed, for these operations, the Italian marine environment, characterized by uniform and weak marine currents, is perfect. Thus the Italian industry could become a reference point in the development and prototyping of marine plants which could be sold to the European countries characterized by best ocean conditions.

Questa tesi affronta il tema dell’energia marina, una forma di energia rinnovabile con interessanti prospettive di crescita a livello europeo e mondiale. L’obiettivo dell’analisi è fornire una panoramica completa di questa energia, per comprenderne in dettaglio la situazione attuale e le prospettive future. In particolare viene posta grande attenzione all’analisi della situazione italiana. Attualmente sono cinque le tecnologie che permettono di convertire l’energia del mare in energia elettrica: quelle che sfruttano il moto ondoso, le maree, le correnti marine, quelle che si basano sulla differenza di temperatura tra il fondale e la superficie degli oceani (gradiente termico) e quelle che sfruttano il gradiente di salinità ( tramite processo osmotico). Per ognuna di queste sono presenti diversi progetti allo stato prototipale, di testing o già in funzione, dei quali descriviamo in particolare il funzionamento e le caratteristiche tecniche. Esistono interessanti sinergie tra l’energia marina e altre forme rinnovabili, soprattutto l’eolico, sfruttabili nello sviluppo della filiera del settore. Come per tutte le energie rinnovabili, anche per quella marina è previsto, a livello nazionale, un sistema di incentivi e remunerazione dell’energia immessa in rete. Dal confronto tra il nostro sistema e quello del Regno Unito emergono notevoli ritardi rispetto alla situazione delle aree leader nel mercato dell’energia marina: questi sono dovuti ai maggiori investimenti erogati nel Regno Unito e ai principi alla base del loro riconoscimento, che danno grande peso soprattutto alle fasi che precedono l’allacciamento dell’impianto alla rete. Attualmente i Paesi con la maggiore potenza installata per l’energia marina sono Regno Unito, Danimarca, Spagna, Portogallo e Canada; in Italia non esiste ancora un mercato vero e proprio, e di conseguenza non si può nemmeno parlare di una filiera concreta per l’energia marina; le imprese principali sul territorio nazionale sono la Ponte di Archimede S.p.A., la Wavenergy e la FRI-EL Sea Power; ad oggi, l’unico impianto funzionante è la turbina Kobold, installata nello stretto di Messina dalla Ponte di Archimede. Tenendo conto delle condizioni ambientali dell’Italia, i cui mari “chiusi” non hanno gli stessi potenziali degli oceani, crediamo che la strategia ottimale per le imprese italiane sarebbe quella di continuare le attività di Ricerca & Sviluppo (per le quali le correnti marine costanti e moderate sono invece la condizione ottimale), arrivando a produrre impianti che siano effettivamente commercializzabili nelle aree con caratteristiche ambientali tali da ottimizzarne le prestazioni.