La formula sopra riportata evidenzia l’importanza di una razionale disposizione delle macchine, che vanno opportunamente distanziate sul terreno, al fine di minimizzare le reciproche interferenze fluidodinamiche che ne riducono la producibilità. Le turbine eoliche sono generatori di potenza variabile in modo periodico, necessitano quindi di un sistema di accumulo dell’energia prodotta, che è possibile solo a costi notevoli, a meno che non si colleghi direttamente alla rete elettrica, che può divenire essa stessa un comodo sistema di accumulo. Dal punto di vista delle dimensioni, le macchine si suddividono in:
– macchine di piccola taglia: largamente commercializzate ed impiegate per la produzione di energia meccanica (pompaggio) e/o elettrica in zone isolate;
– macchine di media taglia;
– macchine di grande taglia: ancora poco utilizzate, presentano problemi dal punto di vista paesaggistico ed acustico.
Mentre dal punto di vista della localizzazione si distinguono applicazioni on-shore, sulla terraferma, ed off-shore, in mare.
I criteri di installazione
Secondo uno studio dell’Ufficio Federale Svizzero dell’Energia (1997), due sono i criteri fondamentali per insediare una centrale eolica: la velocità del vento (criterio anemometrico) e la protezione del paesaggio (criterio ecologico). Lo studio della velocità del vento è determinante, in quanto la producibilità energetica di una macchina è proporzionale al cubo della velocità del vento: se quest’ultima raddoppia, l’energia elettrica ottenibile aumenta all’incirca di otto volte. La velocità del vento è classificata in tre classi:
> 5,5 m/s molto buona;
4,5 – 5,5 m/s buona;
3,5 – 4,5 m/s media.
La valutazione della ventosità di un sito necessita di un’accurata e prolungata campagna d’indagine (effettuata con strumenti rigorosamente tarati), i cui risultati, dopo un adeguato trattamento statistico, permettono di ottenere una carta dei venti. Va tenuto presente che la velocità del vento aumenta con l’altitudine, e cioè 1,5 m/s ogni 1.000 m, mentre diminuisce da nord-est a sud-est di 2,5 m/s ogni 100 km. In Italia, pertanto, va esclusa la Pianura Padana, nella quale la velocità del vento è inferiore a 3,5 m/s. Restano le isole e le regioni al di sopra degli 800 m, quali le Alpi e gli Appennini. I siti vengono selezionati, quindi, sulla base della ventosità, ma devono essere tenuti in debita considerazione anche gli indicatori biologici (grado di inclinazione permanente del fogliame, rami, tronchi degli alberi), geomorfologici (ostacoli naturali e antropici quali edifici, rugosità e orografia del terreno), socioculturali (toponomastica e memoria storica degli abitanti), nonché i vincoli esistenti (ambientali, archeologici, demaniali). Anche l’accessibilità al sito (strade) e la presenza di linee elettriche sono aspetti da considerare durante la fase di scelta del sito, in quanto aventi un’implicazione diretta sulla redditività dell’iniziativa di per sé e in stretta correlazione ai potenziali impatti ambientali.
Gli impatti ambientali dell’energia eolica
Il beneficio primario dell’utilizzo della tecnologia eolica per la produzione di energia risiede nella totale assenza di emissioni atmosferiche durante il funzionamento, associate invece ai tradizionali impianti a combustibili fossili. Ciò nonostante, considerando il ciclo di vita di questi impianti diverse sono le emissioni che possono essere individuate. In particolare, sono stati condotti diversi studi volti a calcolare le emissioni legate all’intero ciclo di vita, ponendo particolare attenzione alla fase di lavorazione e fabbricazione delle turbine (Eyre, 1995; NTUA, 1995; ISET, 1995). I dati di letteratura indicano quali impatti più rilevanti il rumore e l’impatto visivo. Oltre a questi è opportuno considerare l’occupazione di territorio, gli effetti sugli uccelli, gli effetti su fauna e flora terrestre, le interferenze elettromagnetiche.
Impatto visivo e acustico
Gli aerogeneratori per la loro configurazione sono visibili in ogni contesto in cui vengono inseriti, in modo più o meno evidente in relazione alla topografia e all’antropizzazione del territorio. Un aerogeneratore da 500 kW di potenza ha un diametro del rotore e un’altezza della torre di circa 40 metri, mentre uno da 1500 kW misura, circa 60 m. L’impatto nel paesaggio tra i due tipi di macchina è moderatamente diverso, in generale, si può ritenere che l’impatto visivo sia concentrato all’interno di una fascia di 6 km del parco turbine (Eyre, 1995). L’impatto visivo è un problema di percezione e integrazione complessiva nel paesaggio: è possibile ridurre al minimo gli effetti visivi sgradevoli assicurando una debita distanza tra gli impianti e gli insediamenti abitativi ed evitando l’installazione di centrali in aree protette (oasi notevoli, parchi, riserve). I siti possibili sono pertanto quelli in cui il paesaggio risulti già modificato dalle infrastrutture, quali autostrade, ferrovie, elettrodotti, ecc. Sono state comunque individuate soluzioni costruttive tali da ridurre tale impatto: impiego di torri tubolari o a traliccio a seconda del contesto, di colori neutri, adozione di configurazioni geometriche regolari con macchine ben distanziate, ecc. L’aspetto dell’impatto visivo è stato ed è attualmente oggetto di approfonditi studi (Halliday and Jenkins, 1994; Williams, 1989; Rand, 1989).
Come l’impatto visivo, anche quello acustico è relativo soprattutto alla fase di funzionamento dell’impianto. Le emissioni di rumore possono essere di due tipologie: aerodinamico (dovuto al passaggio dell’aria tra le pale in movimento) e meccanico (dovuto al movimento degli organi). In generale il potenziale impatto del rumore dipende da un insieme di fattori:
– il livello di emissione in relazione al rumore di fondo;
– la natura del rumore;
– le caratteristiche del sito e le condizioni meteorologiche;
– il numero di persone esposte;
– la tolleranza individuale.
La tecnologia attuale consente di ottenere, nei pressi di un aerogeneratore, livelli di rumore alquanto contenuti, tali da non modificare il rumore di fondo, che, a sua volta, è fortemente influenzato dal vento stesso, con il risultato di mascherare ancor più il contributo della macchina. Di fatto, il rumore emesso da una centrale eolica non costituisce un problema significativo per abitazioni poste ad una distanza di 300-400 metri (UKDOE, 1993).
Altre interferenze
In generale, considerando il fatto che per non interferire le turbine devono stare ad un’opportuna distanza tra loro (5-10 diametri), si ha mediamente una densità di turbine pari a 18 per km2, con un’area occupata individualmente da ogni turbina pari a 40 m2, cioè meno dell’0,1 % dell’area dell’impianto (UKDOE, 1993). L’occupazione di territorio, più che non all’aerogeneratore in sé è legata alle opere accessorie: strade di accesso, collegamento tra strutture. Complessivamente, le macchine eoliche e le opere di supporto (cabine elettriche, strade) occupano il 2-3% dell’area su cui si sviluppa l’impianto. La restante parte di terreno può essere impiegata per altri scopi compatibili con l’impianto, come l’agricoltura e la pastorizia. In generale, l’impatto sul territorio è forte soprattutto in aree naturali, dove potrebbero essere presenti particolari ecosistemi ed è verosimilmente maggiore nella fase di costruzione dell’impianto, più che non durante il suo funzionamento.