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descrizione

Progetto didattico “ENERGIA DAL VENTO IN VERSILIA”

Ambito: RICERCA E INNOVAZIONE

Analisi della risorsa vento, installazione di anemometri e di micro/miniturbine eoliche a basso impatto ambientale, misura della produzione annua di energia elettrica

Descrizione sintetica

L’ITI-LST Galilei è impegnato nel biennio scolastico 2009/11 nel progetto didattico “Energia dal vento in Versilia” il cui obiettivo è verificare sul campo la rilevanza o meno della risorsa eolica in Versilia, tenuto conto che ad oggi non sono disponibili valutazioni energetiche ed economiche basate su dati misurati sul nostro territorio.

Il progetto, descritto in dettaglio nella scheda seguente, è promosso dalla scuola insieme ad ALERR (Agenzia Lucchese Energia Recupero Risorse) e si inserisce in un quadro più ampio condiviso da altri istituti scolastici della provincia riuniti nella rete denominata "Scuole al Sole". In particolare il progetto è finalizzato alla realizzazione di nuovi percorsi didattici riguardanti lo sviluppo sostenibile e la diffusione sul territorio delle fonti di energia rinnovabili.

Il progetto nasce nella scuola e vede la partecipazione attiva della sua componente fondamentale, gli alunni.

Nell'a.s. 2009/10 le classi impegnate sono state 3: due terze del Liceo Scientifico Tecnologico e la quinta del corso serale dell’ITI.

Nell'a.s. 2010/11 continua ad essere impegnata la classe quinta del  corso serale dell’ITI - indirizzo Elettrotecnica e automazione.

Il progetto è aperto al contributo di enti, aziende, strutture pubbliche/private e associazioni interessate alle fonti energetiche rinnovabili nonché ad aziende operanti nel settore dell’impiantistica elettrica, elettronica, meccanica. 

L’attenzione è rivolta alle miniturbine eoliche che hanno dimensioni, costi e impatto ambientale relativamente ridotto e costituiscono una forma di produzione distribuita di energia ampiamente diffusa in altri paesi europei. In particolare il progetto prevede l’individuazione di uno o più siti caratterizzati da buona ventosità dove installare prima una stazione di misura del vento e, successivamente, una miniturbina eolica che sarà monitorata in termini di produzione annua di energia elettrica.

SCHEDA DI DETTAGLIO  Progetto didattico ENERGIA DAL VENTO IN VERSILIA”

Soggetti promotori-sostenitori

ITI Istituto Tecnico Industriale Statale – LS Liceo Scientifico "Galilei" – Viareggio

ENEA – Agenzia naz. per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile – Pisa

ALERR – Agenzia Lucchese Energia Recupero Risorse – Lucca

Altri soggetti partecipanti

Enti, aziende, strutture pubbliche/private e associazioni interessate alle fonti energetiche rinnovabili nonché aziende e imprese operanti nel settore dell’impiantistica elettrica, elettronica, meccanica.

Durata e classi coinvolte

Biennio scolastico 2009/10 – 2010/11

Classi:

-          3 STA, 3 STB – Liceo scientifico tecnologico

-          5 D – Corso serale – Elettrotecnica e automazione - Istituto tecnico industriale 

Attività prevista

Il progetto si articola in più fasi prevedendo innanzitutto la caratterizzazione della risorsa eolica in Versilia non solo attraverso analisi e stime dell’intensità del vento ma anche con la misura diretta effettuata con anemometri. Individuati uno o più siti caratterizzati da buona ventosità per periodi dell’anno sufficientemente lunghi, il progetto prevede l’installazione e la messa in funzione in quei siti di micro/miniturbine eoliche di potenza nominale ridotta (da poche centinaia di watt a qualche kilowatt) e a basso impatto ambientale. Sarà quindi monitorata e misurata l’energia elettrica prodotta dalle turbine al fine di valutarne la produzione annua.

I dati misurati saranno successivamente confrontati con dati simulati ottenibili da modelli matematici disponibili nella letteratura tecnica-scientifica.

Sarà infine effettuato un bilancio economico/ambientale in termini di costi/vantaggi/criticità  derivanti dal possibile utilizzo della risorsa eolica in Versilia.

Finalità

Diffusione della cultura scientifica e tecnologica attraverso un progetto da condividere con altri istituti scolastici provinciali. Lo scopo è quello di avviare un’azione tesa a stimolare l'interesse verso le discipline tecnico-scientifiche attraverso l'interazione diretta e attiva tra il mondo della scuola e della ricerca e la realtà economica e sociale della provincia di Lucca in generale e della Versilia in particolare.

Le attività previste consentiranno la realizzazione di nuovi percorsi e materiali didattici sullo sviluppo sostenibile e sulla diffusione sul territorio delle fonti di energia rinnovabili.

Obiettivo

Verificare sul campo la rilevanza o meno della risorsa eolica in Versilia, attraverso l’installazione di anemometri e la misura di produzione annua di energia elettrica da una o più micro/miniturbine eoliche.

Ciò permetterà di caratterizzare meglio la risorsa vento in Versilia tenuto conto che ad oggi non sono disponibili valutazioni energetiche ed economiche basate su dati misurati. 

Trasferibilità e diffusione dei risultati del progetto

Sarà data ampia diffusione dei risultati del progetto coinvolgendo gli alunni e utilizzando non solo gli organi di stampa e di televisione locali ma anche proponendo incontri e dibattiti presso scuole e istituzioni locali.

Possibili ricadute sul territorio della provincia

Le micro/miniturbine eoliche hanno dimensioni, costi e impatto ambientale relativamente ridotto e costituiscono una forma di produzione distribuita di energia già diffusa in altri paesi europei.

Se i risultati del progetto indicheranno una presenza significativa di vento energeticamente utilizzabile e saranno positivi in termini di rapporto benefici/costi il progetto stesso potrà essere un punto di riferimento nella provincia di Lucca per chi, strutture pubbliche e private, imprese e cittadini, vorrà cogliere questa opportunità di risparmio energetico.

Metodologia di lavoro

Gli alunni, guidati e coadiuvati dai docenti e dai tecnici dell’ENEA e dell’ALERR, intervengono in modo attivo in tutte le fasi del progetto. In particolare gli alunni cureranno il reperimento delle fonti bibliografiche e della documentazione utile al progetto non solo da Internet ma anche presso agenzie/strutture pubbliche e aziende private, parteciperanno alle misure, all’analisi dei dati e alla diffusione dei risultati del progetto. Ogni fase sarà documentata con un rapporto tecnico la cui stesura è affidata agli alunni stessi.

Il progetto ha un contenuto fortemente multidisciplinare: dovranno essere individuate la classe/le classi e le discipline all’interno delle quali svolgere le attività previste. L’impegno stimato è di 2h/settimana per tutta la durata di ciascun anno scolastico.

Risorse economiche necessarie

La strumentazione per la misura del vento ha un costo di circa 1000 euro.

Una turbina eolica di bassa potenza ha un costo stimabile in circa 2500 euro.

Ai costi sopra indicati vanno aggiunte le spese di installazione comprensive di richieste di permessi, le spese di gestione e di monitoraggio del sistema di misura e della turbina, le spese per la diffusione dei risultati del progetto nonché le spese generali (materiale di consumo, attrezzature, spese telefoniche etc.).

Il costo complessivo del progetto dipende dal numero di punti di misura installati.

Per un punto di misura, comprendente una stazione anemometrica e una micro/miniturbina eolica, il costo totale può essere stimato in 5000 euro. 

Aspetti operativi

Si costituisce un gruppo operativo a cui partecipano rappresentanti di più istituti, ricercatori ENEA, tecnici e personale dell’ALERR; il gruppo, oltre a pianificare le attività condivise, mette le proprie competenze con lo scopo di reperire risorse economiche provenienti da finanziamenti comunitari, nazionali, regionali e provinciali. Il gruppo di lavoro dovrà esplorare anche la possibilità di coinvolgere strutture pubbliche e private nonché aziende operanti nel settore delle fonti energetiche rinnovabili e/o dell’impiantistica elettrica/meccanica che potranno contribuire in termini di risorse economiche e competenze tecniche.

Fasi del progetto

Fase 1 – Studio delle caratteristiche generali dell’energia eolica e del suo utilizzo

Caratterizzazione del vento come risorsa energetica (misura, analisi e stima dell’energia eolica)

Tecnologia e fattibilità tecnico-economica dell’impianto minieolico

Stima della produzione elettrica di una turbina eolica

 

Fase 2 – Analisi della ventosità della Versilia e scelta di siti di misura

Analisi di dati disponibili (fonti: atlante eolico, ARSIA, Lamma, ALERR, ENEA etc).

Indagine sul territorio mirata a quantificare la diffusione di micro/miniturbine eoliche e ad individuare le aziende operanti nel settore delle fonti energetiche rinnovabili

Individuazione di uno o più siti dove installare la stazione di misura e, successivamente, la micro/miniturbina eolica.


Fase 3 – Campagna di misura del vento

Scelta e acquisto di una o più stazioni per la misura della direzione e della velocità del vento

Installazione delle stazioni anemometriche

Acquisizione ed analisi dei dati

 

Fase 4 – Scelta, acquisto, installazione e monitoraggio di turbine eoliche di bassa potenza

Scelta delle micro/miniturbine eoliche sulla base dei dati di vento misurati

Acquisto e installazione delle micro/miniturbine eoliche

Monitoraggio dell’energia prodotta

 

Fase 5 – Stima di produzione annua della micro/miniturbina eolica

Valutazione della produzione annua di energia elettrica

Confronto con dati di produzione ottenuti con modelli matematici


Fase 6 – Bilancio economico/ambientale

Analisi di costi, vantaggi, svantaggi e criticità derivanti dal possibile utilizzo della risorsa eolica in Versilia.

 

Fase 7 – Diffusione dei risultati del progetto

Presentazione pubblica dei risultati del progetto a organi di stampa, televisioni locali, scuole e istituzioni della provincia.

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