L’enorme potenziale che l’energia eolica offshore può essere in grado di offrire sta facendo notizia in tutto il mondo. Alla fine del 2019 il gigante norvegese dell’energia Equinor ha confermato che il suo massic­cio investimento nel parco eolico offshore galleggiante (ofw) di Hywind da 88 MW OFW sta andando avanti. Pochi giorni dopo l’Agenzia Internazionale per l’Energia, IEA, ha pubblicato un importante rapporto con notizie sorprendenti. In esso si afferma che l’eolico offshore, non solo galleggiante ma anche con strutture a fondo fisso, potrebbe generare 11 volte più elettricità del fabbiso­gno mondiale e attrarre 1 trilione di dollari in investimenti di capitale entro il 2040. Nel settore dell’energia eolica, c’è davvero molto movimento.

Tre sottosettori eolici, in base alla localizzazione

Di base, l’odierno settore dell’energia eolica moderna può essere grossolanamente suddiviso in tre categorie, a seconda della collocazione delle turbine e della loro confi­gurazione strutturale. Ecco quali sono:
Onshore (con supporto sulla terraferma), “Near offshore” fisso (con supporto fisso installato nel fondo marino), e Offshore galleggiante (montata su una piattaforma gallegiante al di sopra del fondo marino) – v. Figura 1 nella pagina successiva.

La tecnologia Offshore Floating Wind (OFW), ossia l’eolico galleggiante offshore, prevede una turbina montata su una struttura galleggiante, che offre il vantaggio molto importante di consen­tire la generazione di energia elettrica a profondità superiori ai 60 metri – dove le strutture montate sul fondo fissate al fondale marino non sono più realizzabili.

Mentre la capacità di produzione di ener­gia eolica fissa sia a terra che in mare aperto è cresciuta enormemente negli ultimi decenni, molti esperti del settore ritengono che L’OFW possa vantare il potenziale di crescita futura più elevato. Ciò è dovuto alla sua capacità di essere collocato in acque più profonde, più lontane dalla costa, dove velocità del vento più costanti e alte riducono le fluttuazioni nella produzione di ener­gia elettrica. Un fattore secondario che può contribuire ad accelerare L’OFW è la crescente resistenza del pubblico alla collocazione delle turbine eoliche dove possono essere viste o sentite.

Il frutto a portata di mano è stato raccolto

L’ecolico galleggiante off-shore sta rice­vendo maggiore attenzione anche per il semplice fatto che è già stato raccolto il “frutto a portata di mano” offerto da numerosi siti eolici onshore e vicini alla costa. Naturalmente, vi sono poten­zialmente migliaia di altri siti eolici onshore e near offshore che possono ancora essere sviluppati, ma anche la crescente resistenza a vedere e sentire le turbine sta avendo delle conseguenze. Si tratta della sindrome NIMBY, ovvero Not In My Back Yard, che si riferisce alle installazioni di infrastrutture di cui la società ha generalmente bisogno, come le centrali elettriche o le discariche di rifiuti, ma che nessuno vuole avere nelle vicinanze della propria abitazione.

Il CEO di Equinor: l’80% risiede in acque profonde

Questa combinazione di driver ha rivolto una maggiore attenzione a OFW, che può essere utilizzato in acque più profonde. Quando ha annunciato la decisione finale di Equinor di procedere con il progetto Hywind Tampen da 88 MW, che prevede un investimento di circa 550 milioni di dollari, il CEO Eldar Sætre è stato molto chiaro sulla decisione dell’azienda:
“Circa l’80% del potenziale di risorse globali per l’eolico offshore risiede in acque profonde”, afferma il CEO di Equinor, Eldar Sætre.

“E l’eolico galleggiante offshore può svol­gere un ruolo importante nella transi­zione verso un approvvigionamento energetico globale più sostenibile”, prosegue Saetre.

Uno dei principali motivi che hanno spinto Equinor a intraprendere questo progetto è che l’elettricità prodotta sarà utilizzata sulle vicine piattaforme petroli­fere di Gullfaks e Snorre, riducendo diret­tamente l’uso di gas e quindi le emissioni di CO2 di 200.000 tonnellate all’anno.

Trampolino di lancio a 1.000 MW

Arne Eik, Lead Business Developer di Equinor per l’eolico offshore, spiega che Tampen è solo un passo nel percorso dell’azienda verso progetti su scala industriale con un elevato rapporto costo-efficienza.
“L’attuale Hywind Scotland da 30 MW ha dimostrato che l’eolico galleggiante offshore funziona e Hywind Tampen da 88 MW sarà almeno 3 volte più grande,” afferma Eik. “Nel giro di pochi anni, speriamo di realizzare un progetto da 200-400 MW, per avviarci poi verso progetti su scala industriale di oltre 1.000 MW.

“Devo aggiungere che nel passaggio da Hywind Scotland a Hywind Tampen stiamo ottenendo una riduzione dei costi di circa il 40%. Guardando più lontano, siamo molto fiduciosi che continueremo a ottenere significative riduzioni dei costi, man mano che aumenteremo la scala del prossimo progetto dopo Hywind Tampen. Quindi Hywind Tampen è chia­ramente un progetto di sviluppo tecno­logico e industriale, un trampolino di lancio per la costruzione di un’industria di grande importanza che crea valore producendo energia pulita e allo stesso tempo riducendo le emissioni di CO2”.

A ritmo sostenuto, dagli esordi agli investimenti massicci

Erik Rijkers, Direttore di Market Deve­lopment & Strategy del gruppo di market intelligence Quest Floating Wind Energy, afferma che, sebbene solo cinque anni fa l’energia eolica galleggiante fosse agli albori, e incontrando più oppositori che sostenitori, ora ha fatto molta strada in termini di fornitura di nuovi progetti galleggianti, scaled demonstrator, progetti pre-commerciali e nuovi attori.

“L’ingresso di aziende come Equinor, Repsol, SBM, Aker Solutions e, più recentemente, Shell ha portato ad un cambio di marcia nella vitalità di questo giovane settore e la capacità finale di produrre 50 o 100 unità a turbina galleg­giante (FTU) in serie”, spiega Rijkers.

“L’energia eolica galleggiante è un mercato in rapida evoluzione”, continua, “e l’Europa è stata il ’banco di prova’ globale. Il successo di recenti progetti come Hywind Scotland e Windfloat Atlantic spingerà l’esportazione di questa tecnologia verso gli Stati Uniti e l’Asia ben prima del 2025. Questo passaggio a progetti su larga scala, aiutato da un ampio sostegno finanziario, contribuirà a migliorare l’efficienza e porterà a una significativa riduzione dei costi. Questo trend rende più fattibili ulteriori progetti europei, supportati da un ulteriore soste­gno governativo agli sviluppi a lungo termine dell’energia eolica galleggiante”.

Molti paesi hanno a disposizione solo siti profondi

Charlotte Obhrai, Professore Associato nella ricerca sull’energia eolica offshore presso l’Università di Stavanger in Norvegia, è fiduciosa che l’energia eolica galleggiante abbia un futuro luminoso.

“Per raggiungere gli obiettivi energetici futuri, il vento è essenziale” afferma Charlotte Obhrai.

“E in molti paesi i siti vicini all’offshore più facili da raggiungere sono già occupati. Alcuni paesi, come il Giappone, hanno pochi o nessun sito poco profondo. Quindi, i siti più profondi rappresentano il futuro e questo significa strutture galleggianti”.

Inoltre, afferma, al largo le velocità del vento sono generalmente più elevate e con l’aumentare della velocità del vento la quantità di energia elettrica che è possibile produrre raggiunge i valori dell’elevazione a potenza cubica.

Quindi anche un piccolo aumento della velocità media del vento fa una grande differenza nella produzione di energia e la tecnologia si sta chiaramente svilup­pando per sfruttare questo potenziale.
Naturalmente, ci sono delle sfide da affrontare, soprattutto per quanto riguarda i costi di costruzione e di instal­lazione, per la sottostruttura galleggiante. “Si stanno utilizzando e testando nume­rosi concetti”, continua Obhrai. “Proba­bilmente continueranno ad esserci numerosi progetti, poiché quello giusto per una particolare località si basa su diversi fattori, come la profondità del porto più vicino, le competenze e le capa­cità produttive locali, ecc.

Panoramica del mercato dell’eolico galleggiante offshore

Prospettive positive, ma tendenze difficili da desumere in questa fase

Matthew Hannon, docente presso l’Uni­versità di Strathclyde a Glasgow in Scozia, afferma che, sebbene sia opportuno essere cauti sulla velocità di sviluppo, la tendenza è chiara e positiva.

“Anche se le prospettive a lungo termine sono ottimistiche, in questo momento l’eolico galleggiante offshore ha una base installata molto piccola, quindi è diffi­cile fare deduzioni attendibili. E qualsiasi fallimento di un progetto può impattare negativamente sulla fiducia”, ammette.

“Tuttavia, tenendo conto di tutti i fattori, prevediamo una crescita molto costante della capacità globale dell’energia eolica galleggiante entro il 2030. Il punto importante è che questa crescita rispec­chia da vicino i tassi di crescita registrati dal settore dell’eolico near offshore. Pertanto riteniamo che durante il 2030, a meno di problemi imprevisti, OFW si metterà davvero in moto partendo da una solida base. L’eolico galleggiante, come oggi l’eolico near offshore, sarà valutato come un legittimo investimento energetico a basso rischio con tassi di crescita dinamica simili”.

Ci attendono tempi entusiasmanti

L’esatta velocità di crescita dell’eolico offshore è chiaramente aperta a nume­rose interpretazioni. Ma la tendenza è incontestabile e sarà ovviamente inte­ressante vedere come si svilupperanno nei prossimi anni sia il mercato che la tecnologia.

Le giunzioni bullonate sono l’anello debole?

“La valutazione della vita utile dei bulloni è un aspetto ostico per l’industria eolica, in quanto rappresenta il punto più debole nel calcolo della vita della torre. Sembra esservi un punto cieco in quell’area, poiché i bulloni non sono considerati come parte dei calcoli standard della vita utile, i quali sono tutti basati su codici aeroelastici”. David McMillan alla University of Strathclyde di Glasgow

“Prevedere le prestazioni e l’affidabilità delle giunzioni bullonate per tutta la durata utile di un asset galleggiante è una sfida, sia per le loro dimensioni fisiche che per gli ambienti ostili in cui vengono impiegate”. Tomas Svendsen – Nord-Lock Group Norvegia