UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA
Facoltà di Ingegneria
Corso di laurea in Ingegneria Meccanica
Tesi di laurea
STUDIO DI FATTIBILITÀ PER UN IMPIANTO DI
PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA TRAMITE BIOMASSE
NEL COMUNE DI SANTA LUCE, PISA
Candidato
Laura Barsotti
Relatori
Prof. Ing. Paolo Di Marco Prof. Ing. Sandro Paci
Arch. Federico Pennesi, Sindaco del Comune di Santa Luce Ing. Francesco Morelli, Vicesindaco del Comune di Santa Luce
15/07/2009
Titolo della tesi
STUDIO DI FATTIBILITÀ PER UN
IMPIANTO DI PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA
TRAMITE BIOMASSE
NEL COMUNE DI SANTA LUCE, PISA
di
Laura Barsotti
Tesi proposta per il conseguimento del titolo accademico di
DOTTORE IN INGEGNERIA MECCANICA
presso la
Facoltà di Ingegneria
della
Università degli Studi di Pisa
15/07/2009
Autore:
Laura Barsotti
………...
Approvata da:
Prof. Ing. Paolo Di Marco
………...
Prof. Ing. Sandro Paci
……….…...
Arch. Federico Pennesi
…………..…...
STUDIO DI FATTIBILITÀ PER UN IMPIANTO DI
PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA TRAMITE BIOMASSE
NEL COMUNE DI SANTA LUCE, PISA
INDICE
1. Introduzione Pg. 10
2. Definizioni 12
3. Identificazione del territorio in oggetto 14
4. Panorama Legislativo 17
4.1 Politiche Comunitarie 17
4.2 Politiche Nazionali Italiane 21
4.3 Iniziative della Regione Toscana 30
5. Caratterizzazione della Biomassa 34
5.1 Introduzione 34
5.2 Filiera Bioenergetica 36
5.3 Analisi della Biomassa 38
5.3.1 Essiccazione 40
5.3.2 Pellet 42
5.3.3 Bricchetto 47
5.3.4 Nomogramma 49
5.4 Residui Agricoli 50
5.4.1 Dati agronomici, fisici e chimici 50
5.4.2 Tecnologia di sfruttamento 53
5.5 Sfruttamento delle Risorse Forestali 54
5.5.1 Concetto di Governo a Ceduo 56
5.5.2 Tecnologia dello Sfruttamento del Bosco 59
5.5.2.1 Spese energetiche durante la raccolta 63
5.5.2.2 Spese economiche durante la raccolta 63
5.5.3 Dati agronomici, fisici e chimici 64
5.6 Bilancio Energetico dell'Approvigionamento di Biomassa 67
5.6.1 Trasporto dei Residui agricoli 67
5.6.2 Trasporto della Biomassa Forestale 69
5.6.3 Raccolta della Biomassa Forestale 69
5.6.4 Bilancio Energetico di Densificazione 72
5.6.5 Bilancio Energetico della Biomassa dall'origine all'impianto 74
5.7 Bilancio Economico dell'Approvvigionamento di Biomassa 75
6. Gasificazione 77
6.2 Reazioni di Gasificazione 78
6.3 Tipi di Reattori 80
6.4 Tecnologie di trattamento del syngas e dei reflui di pulizia 87 6.4.1 Esempio di filtri commerciali: Condens Oy (Finlandia) 96
6.5 Realizzazioni commerciali 99
7. Generazione di Potenza 115
7.1 Considerazioni generali 115
7.2 Motore ad accensione controllata Otto 116
7.3 Modelli commerciali di motore basato su ciclo Otto a gas 120
8. Logistica della Pellettizzazione 132
8.1 Problematiche e soluzioni possibili per l'organizzazione del processo in impianto 132
8.1.1 Stoccaggio 137
8.1.2 Dispositivi scelti come indicazione per le linee di pellettizzazione 139
8.2 Osservazioni sul processo 150
9. Disposizione possibile dell'impianto 152
9.1 Stima dello spazio necessario ai macchinari 152
9.2 Confronto tra necessità e disponibilità 153
9.3 Disposizione possibile stimata delle strutture nell'impianto 155
10.Stime e conti economico-finanziari 157
10.1 Spese iniziali di impianto 157
10.2 Spese annuali di gestione 157
10.3 Retribuzione della vendita di energia da fonti rinnovabili 157
10.4 Indici di valutazione dell'investimento 160
11. Conclusioni 163
Bibliografia ...164
Siti Internet 166
INDICE DELLE TABELLE
4.1-1 Contributi energetici da biomasse agroforestali Pg. 18
4.2-1 Andamento del mercato italiano dei Certificati Verdi 24
4.3-1 Quadro finanziario progetto Bioenergy Farm 31
5.1-1 Superficie comunale secondo l'utilizzazione dei terreni (superfici in ettari) 34
5.3.2-1 Equivalenza energetica tra pellet e combustibili fossili 43
5.3.2-2 Caratterizzazione del pellet su proposta del CTI 46
5.3.3-1 Caratteristiche di idoneità alla bricchettatura per alcune biomasse 47
5.3.3-2 Confronto tra la pressa a pistone e a vite 49
5.4.1-1 Aziende con seminativi (superfici in ettari) 50
5.4.1-2 Produttivita' paglia 51
5.4.1-3 Composizioni paglia 51
5.4.1-4 Poteri calorifici paglia 52
5.5.2-1 Indice di esboscabilità dei cedui della Regione Toscana 62
5.5.3-1 Dati estratti dall'Inventario Nazionale Forestale per la Regione Toscana 64
5.5.3-2 Composizioni e poteri calorifici della biomassa legnosa 66
5.6.1-1 Zone di distanza e estensione 68
5.6.4-1 Caratteristiche stimate per il prodotto densificato 73
5.6.5-1 Spesa energetica totale relativa all'approvvigionamento di biomassa 74
6.5-1 Analisi dei fumi di scarico di un impianto di cogenerazione Ankur Scientific 107
6.5-2 Gamma dei prodotti Ankur Scientific – Caema 109
6.5-3 Gamma dei prodotti della PMR Energy Systems 114
7.3-1 Dati tecnici dei gen-set “Low-BTU” Cummins 122
7.3-2 Caratteristiche dei motori a gas GE-Jenbacher 126
7.3-3 Caratteristiche tecniche dei motori a gas Guascor, potenza 142÷435 kW 128
7.3-4 Caratteristiche tecniche dei motori a gas Guascor, potenza 502÷985 kW 129
8.1-1 Fabbisogno di biomassa del gasificatore 133
8.1-2 Peso, densità e volume della scorta di autonomia del gasificatore 134
8.1-3 Macchine commerciali per le linee di pellettizzazione 136
8.1.1-1 Volumi occupati da unità di massa di biomassa e di pellet 137
8.1.1-2 Dimensioni stimate dei sili 138
8.1.2-1 Caratteristiche tecniche dello sbriciolatore SBR A I CE 141
8.1.2-3 Caratteristiche tecniche del cubettatore CLM 420 HD LG 146
8.1.2-4 Caratteristiche tecniche del refrigeratore controcorrente RCC 14 148
8.1.2-5 Caratteristiche tecniche del vaglio vibrante VBR 1/6/13 149
9.1-1 Misure stimate delle principali strutture dell'impianto 152
10.1-1 Spese iniziali di impianto 157
10.2-1 Spese annuali di gestione 157
10.3-1 Ricavo annuale della vendita dell'energia elettrica nel ritiro dedicato 159
10.3-2 Ricavo annuale da vendita con tariffa onnicomprensiva 160
10.3-3 Costi e ricavi totali 160
10.4-1 Valori dell'indice NPV (tasso 7,45% a 5 anni con imposizione fiscale) 161
10.4-2 Valori dell'indice NPV (tasso 7,45% a 10 anni con imposizione fiscale) 161
INDICE DELLE FIGURE
1-a Visione d'insieme delle soluzioni tecnologiche possibili Pg. 10
3-a Posizione del Comune di Santa Luce in Italia e in Toscana 14
3-b Posizione del Comune di Santa Luce nella Provincia di Pisa 14
3-c Cartina del Comune di Santa Luce 15
3-d Scorcio del territorio con il Lago di Santa Luce in primo piano 16
5.3.2-a Vista di assieme di un impianto di pellettizzazione (La Meccanica) 44
5.3.4-a Nomogramma 50
5.4.2-a Scorcio dei terreni agricoli 54
5.5-a Cartina del Comune di Santa Luce con indicazione dei tipi forestali 56
5.5.1-a Scorcio del bosco di Santa Luce visto verso il mare 58
5.5.2-a Cippatrice 61
5.6.1-a Mappa delle zone di distanza 68
5.6.3-a Mappa dell'indice di esboscabilità 70
5.6.3-b Grafico esboscabilità – velocità – lunghezza media percorso 71
6.3-a Reattori a letto fisso 82
6.3-b Zone di un reattore a letto fisso controcorrente 83
6.3-c Zone di un reattore a letto fisso equicorrente 83
6.3-d Schema di un impianto “dual bed” 86
6.4-a Schema di separatore a ciclone 89
6.4-b Schema di un filtro a maniche 90
6.4-c Schema di un filtro a carboni attivi (Tecnosida) 91
6.4-d Schema di uno scrubber a umido 93
6.4-e Schema di scrubber a secco 94
6.4-f Schema di depuratore ad umido Venturi 95
6.4-g Campi approssimativi di impiego dei filtri e depuratori 96
6.4.1-a Schema di uno scrubber a letto fisso 97
6.4.1-b Vista di uno scrubber a letto fisso 97
6.4.1-c Viste di filtri per la pulizia delle acque 98
6.5-a Schema dell'impianto di Harboøre 101
6.5-b Schema di un gasificatore Novel della Condens Oy 103
6.5-c Schema dell'impianto di Kokemäki 104
6.5-d Schema di impianto basato su gasificatore Ankur Scientific 109
6.5-f Schema di una reattore PRME® 112
6.5-g Vista dell'impianto realizzato da PRME® a Rossano Calabro 114
7.2-a Diagrammi entropia- temperatura e volume-pressione del ciclo ideale Otto 116
7.2-b Diagramma indicato di un motore funzionante secondo il ciclo Otto 117
7.3-a Motore “Low-BTU” Cummins 122
7.3-b Dati tecnici di motori a gas GE-Jenbacher 126
7.3.c Ingombri e peso dei motori a gas Guascor, potenza 142÷435 kW 129
7.3.d Ingombri e peso dei motori a gas Guascor, potenza 502÷985 kW 130
7.3.e Immagine di un motore a gas Guascor, potenza 142÷435 kW 130
7.3.f Immagine di un motore a gas Guascor, potenza 502÷985 kW 131
8.1-a Andamento annuale della disponibilità della biomassa 132
8.1-b Linea di pellettizzazione di biomassa a sviluppo orizzontale 136
8.1-c Linea di pellettizzazione di biomassa a sviluppo verticale 137
8.1.2-a Viste di sistemi di essiccazione Andritz BDS 141
8.1.2-b Vista di uno sbriciolatore La Meccanica 142
8.1.2-c Sezione di un mulino a martelli La Meccanica 143
8.1.2-d Viste di mulini a martelli La Meccanica 143
8.1.2-e Vista di pellettatrice La Meccanica 145
8.1.2-f Sezione trasversale di una cubettatrice La Meccanica 147
8.1.2-g Vista di un vaglio vibrante La Meccanica 149
8.1.2-h Sezione trasversale di un vaglio vibrante La Meccanica 150
9.2-a Schema della superficie disponibile per l'edificazione 154
9.2-b Vista aerea della zona di interesse 154
9.3-a Disposizione all'interno del terreno 155
1. INTRODUZIONE
Nella presente analisi, si prenderà in considerazione il territorio comunale di Santa Luce, situato nella parte meridionale e collinare della Provincia di Pisa, come zona di produzione e sfruttamento di biomassa al fine di generare energia elettrica.
Partendo dalla disponibilità di biomassa stessa, si verificherà la possibilità di alimentare un impianto di produzione di energia elettrica, alimentato da fonti rinnovabili, esaminando le varie tecnologie esistenti e valutandone l'opportunità rispetto allo specifico scenario.
1-a Visione d'insieme delle soluzioni tecnologiche possibili
Come si può osservare, partendo da un output desiderato di potenza elettrica di 1 MW e volendo optare per una soluzione attuale, si considera di scegliere la gasificazione della biomassa, cioè la sua conversione in un combustibile gassoso, per alimentare un sistema di generazione di energia elettrica, sia a combustione interna (motore a ciclo Otto, microturbina) che esterna (ciclo Rankine organico).
campo o bosco della biomassa tal quale, all'immissione in rete dell'energia prodotta, sottolineando quei passaggi necessari ed inevitabili per un corretto ed efficiente funzionamento dell'intero impianto e filiera.
La convenienza all’utilizzo delle biomasse a fini energetici, oltre evidentemente ad essere connessa ai costi di produzione della materia prima, dipende da almeno altri tre fattori:
la logistica, ovvero i costi di trasporto e stoccaggio, che possono fortemente
incidere sui costi del materiale alla bocca dell’impianto;
i sistemi di produzione di energia, ovvero il tipo e le dimensioni degli impianti, le
modalità di alimentazione degli stessi, la forma del materiale (bricchetti, cippato, pellet, ecc.), il rendimento energetico;
i costi di produzione di energia con combustibili convenzionali (in genere fossili) o
con altre fonti energetiche rinnovabili, alternativa che si può porre nelle condizioni di applicazione dei certificati verdi o di altre forme di incentivo previste.
2. DEFINIZIONI
Il termine Biomassa include, nel suo significato lessicale, ogni tipo di materiale di origine biologica e quindi legato alla chimica del carbonio; dal punto di vista energetico, le biomasse possono essere considerate come energia radiante, trasformata dalle piante in energia chimica e stoccata sotto forma di molecole complesse (polimeri) ad alto contenuto energetico, grazie al processo di fotosintesi. In altri termini, ci si può riferire ad ogni sostanza che deriva direttamente o indirettamente dalla fotosintesi clorofilliana.
Volendo accostare, o, addirittura, far coincidere, la biomassa con il concetto di “rinnovabilità”, è necessario escludere tutte le biomasse fossilizzate e relativi derivati dal momento che i tempi di ricostituzione di milioni di anni vanno oltre qualsiasi logica previsionale o di programmazione. Si deve, inoltre, ricordare che non è corretto parlare di sole biomasse “viventi” in quanto ciò escluderebbe, ad esempio, la necromassa di cui è costituito il legname.
Per Biocombustibile s’intende generalmente “ogni sostanza organica diversa dal petrolio, dal gas naturale, dal carbone o dai loro derivati, utilizzabile come combustibile”.
Con il termine Bioenergia, infine, s’intende la produzione di energia proveniente dall’uso delle biomasse.
Va enfatizzata la considerazione che la bioenergia, così come qualsiasi altra fonte rinnovabile di energia, non è necessariamente “positiva” nei confronti del rapporto con l’ambiente; un cattivo sistema di produzione e di uso di fonti rinnovabili può essere dannoso per l’ambiente quanto una fonte fossile. In sostanza, in una logica di sviluppo sostenibile, è necessario analizzare la rinnovabilità delle fonti energetiche ma anche l’articolato contesto del loro utilizzo.
Infatti, se da un punto di vista teorico le biomasse sono neutre per quanto attiene l’emissione di gas ad effetto serra poiché il biossido di carbonio (CO2) rilasciato nel corso dei processi di combustione viene riassorbito dalle piante stesse mediante il processo della fotosintesi clorofilliana, nei fatti il bilancio energetico dell’uso di biomasse è più complesso e deve tenere conto, tra l’altro, delle modalità di approvvigionamento, delle lavorazioni e del trasporto del materiale fino al luogo d’impiego: questo è l'obiettivo principale di questa analisi.
Quando si sottolineano i benefici offerti dalla valorizzazione delle fonti rinnovabili, si citano sovente i soli aspetti climatici trascurando i fattori che possono contribuire a collocare il settore in un contesto di interesse strategico per l’economia nazionale. Gli
aspetti economici e sociali legati all’avvio di una filiera bioenergetica rappresentano un fattore di interesse per imprenditori e Pubbliche Amministrazioni.
Il concetto di sviluppo locale, inteso anche come sistema culturale di valorizzazione delle risorse territoriali, risulta necessariamente collegato anche allo sfruttamento delle risorse energetiche locali; inoltre, esso è basato sulla crescita economica e impreditoriale. Perciò, la Bioenergia può essere considerata uno strumento di sviluppo locale, per le sue numerose ricadute positive in ambito sociale, economico, ambientale. Tuttavia, la complessità dell'avvio di un programma di sviluppo locale basato sullo sviluppo e sullo sfruttamento energetico della biomassa agroforestale ad uso energetico, rende l'Ente Locale il soggetto maggiormente idoneo, per il ruolo istituzionale di presenza e governo del territorio, allo scopo.
Gli obiettivi degli investimenti necessari all'attuazione del piano di sfruttamento energetico delle biomasse non possono essere disgiunti da valutazioni economiche e quindi dalla produzione di reddito: lo sviluppo di un settore non può avvenire se non reca con sé una marcata attrattiva economica. Inoltre, deve essere aggiunto anche il valore economico che si può attribuire agli effetti positivi sul territorio, sull’ambiente e sul clima. Scommettere sulla bioenergia non è una scelta controcorrente e/o di matrice filosofica: Bioenergia significa un settore redditizio per un’imprenditoria e un’industria responsabile intenzionate a svilupparsi con un’attenzione e una sensibilità di lungo termine.
È opportuno introdurre anche il concetto di sostenibilità della gestione produttiva del territorio e quello di integrazione, tali da mettere al riparo da problematiche ecologiche e ambientali lo sfruttamento della biomassa agroforestale e da favorire uno sviluppo coerente con le più moderne considerazioni socio-economiche.
La sostenibilità di una gestione produttiva del territorio richiede che:
le risorse siano rinnovabili;
le modificazioni apportate all’ambiente reversibili; l’eventuale danno riparabile;
l’accettabilità sociale ed economica elevata;
mentre per il concetto di integrazione si fa riferimento a quanto affermato nell’art. 6 del Trattato di Amsterdam del 1998:
“Le necessità della protezione ambientale devono essere integrate nella definizione e implementazione delle politiche e delle attività comunitarie (…) in particolare con l’ottica di promuovere lo sviluppo sostenibile”.
3. IDENTIFICAZIONE DEL TERRITORIO IN OGGETTO
Il Comune di Santa Luce si trova nella porzione centrale della Provincia di Pisa, nella Regione Toscana (vedi figg. 3-a, 3-b e 3-c).
3-a Posizione del Comune di Santa Luce in Italia e in Toscana
3-b Posizione del Comune di Santa Luce nella Provincia di Pisa
Il centro abitato di Santa Luce dista circa 40 km da Pisa, cui è collegata dalla SR206 “Via Emilia”.
3-c Cartina del Comune di Santa Luce
Il territorio è collinare in tutto la sua estensione, mentre l'altitudine maggiore si riscontra nella porzione orientale della superficie collinare: si passa da un minimo di 40 m sul livello del mare, ai 397 m del Monte Alto e 563 m del Monte Prunicce, con una media di circa 100 m per i terreni coltivati e abitati, e di 400 m per quelli collinari.
È presente un bacino di origine artificiale, il Lago di Santa Luce (fig. 3-d), la cui estensione fa parte della relativa Riserva Naturale, dal momento che, nel corso del tempo, è diventato un importante punto di sosta per gli uccelli migratori.
Oltre a Santa Luce, nel comune esistono altri agglomerati urbani di rilievo, come Pàstina, Pomaia e Pieve Santa Luce. In prossimità della SR 206, si trova la zona artigianale-industriale di Stazione di Santa Luce, dove verrà realizzato l'impianto.
4. PANORAMA LEGISLATIVO
L'uso del potenziale rappresentato dalle biomasse in Europa è influenzato da molti fattori, quali le politiche e i regolamenti sia dell'Unione Europea che nazionali, la tassazione sulle emissioni, la disponibilità di biomassa e logistica di approvvigionamento, lo sviluppo tecnologico e economico e, infine, fattori di natura sociale.
Rendere l'uso delle biomasse una realtà in Europa dipende largamente dal grado di sviluppo di questi fattori. Le politiche sono guide importanti nella diffusione della bioenergia: di tutte le fonti rinnovabili di energia, la bioenergia è considerata la più importante.
Per promuovere le fonti rinnovabili, sia la Commissione Europea che gli Stati Membri hanno intrapreso numerose iniziative politiche negli scorsi anni.
4.1 Politiche Comunitarie
Nel Maggio 1992, fu adottato il “UNFCCC, United Nations Framework on Climate
Change (Programma Quadro delle Nazioni Unite sul Cambiamento Climatico)”, mentre nel
Marzo 1994 entrò in vigore, obbligando gli Stati firmatari a stabilire programmi nazionali per ridurre le emissioni di gas serra (GHG, green house gas) e a sottoporre resoconti periodici. In base ad esso, le Nazioni industrializzate sono tenute a stabilizzare le loro emissioni al livello del 1990 entro l'anno 2000. Nel Dicembre 1997, durante la Terza Conferenza delle Parti del UNFCCC, i governi adottarono per consenso il Protollo di
Kyoto, fissando legalmente dei limiti sulle emissioni di GHG: ridurre le emissioni
complessive dei sei principali GHG (CO2, CH4, NOx, idrofluorocarburi, perfluorocarburi, zolfo esafluoride) di almeno il 5%, nel periodo vincolante 2008÷2012. La Comunità Europea e i suoi Stati Membri ratificarono il Protocollo di Kyoto nel Maggio 2002.
Nell'ambito del contenimento delle emissioni di CO2, sempre nel 1992, la Commissione ha emanato i due regolamenti 2078 e 2080, in cui si stanziavano contributi comunitari per la gestione forestale, soprattutto finalizzata alla piantagione.
Nel 1997, la Commissione Europea pubblicò “Energia per il Futuro: Fonti di Energia
Rinnovabili, un Libro Bianco per una Strategia Comunitaria e Piano d'Azione”. Lo scopo
del Libro Bianco è di promuovere le RES (Renewable Energy Sources) nell'ottica di una completa politica energetica: sicurezza di approvigionamento, competitività, favorire e rafforzare la protezione ambientale e lo sviluppo sostenibile; contiene, perciò, la proposta
di aumentare il contributo delle RES nel consumo interno della Comunità dal 6% al 12% entro il 2010. Per raggiungere questo obiettivo, il Libro Bianco indica uno schema completo di promozione delle fonti rinnovabili, comprendendo diversi ambiti politici: energia, ambiente, occupazione, tassazione, competizione, ricerca, sviluppo e dimostrazione della tecnologia, agricoltura e relazioni esterne. Un piano d'azione completo è necessario per assicurare i necessari coordinamento e coerenza nella applicazione di questo complesso di politiche, sia a livello Comunitario, che nazionale, che locale. Il principale contributo alla crescita dello sfruttamento di fonti rinnovabili si stima provenire dalla biomassa, un contributo in bioenergia derivante da residui agricoli, forestali, industriali del legno, reflui, così come da nuove colture energetiche.
Contributi (stima al 2010) (1 PJ = 10^9 MJ)
Residui agricoli e legnosi 1.260
Colture energetiche 1.890
per calore/elettricità 1.130
4.1-1 Contributi energetici da biomasse agroforestali
Nel Libro Bianco, si stabilisce che il limite massimo sostenibile, per la superficie agraria destinata alle colture energetiche, è pari a 10 milioni di ettari, cioè il 7,1% dell'intera superficie agraria comunitaria.
Il Regolamento CE n.1257/1999 del Consiglio del 17 maggio 1999 “sul sostegno
allo sviluppo rurale da parte del Fondo europeo agricolo di orientamento e di garanzia (FEAOG) e che modifica ed abroga taluni regolamenti” ha definito le modalità operative
degli interventi nel campo rurale, in particolare della Politica Agricola Comunitaria, a seguito della presentazione e approvazione di Agenda 2000, lo strumento principale di programmazione strategica dell’Unione Europea. Gli articoli del Regolamento più interessanti per il comparto delle biomasse sono quelli che riguardano le misure agro-ambientali, l’imboschimento dei terreni agricoli e non agricoli e altre misure forestali. Nello specifico:
Art. 22: sono indicate varie misure agro-ambientali, che si ripercuotono soprattutto
sull'impianto e la gestione di siepi e filari intorno ai terreni agricoli.
Art. 30: sono presenti numerose misure di pianificazione forestale e di investimenti,
volti ad aumentare il valore economico, ecologico e sociale delle foreste (nei fatti, consigliando di limitarsi a interventi di potatura per i primi dieci anni, per poi passare
a diradamenti); altri investimenti sono specificati per migliorare e razionalizzare raccolta, trasformazione e commercializzazione dei prodotti della selvicoltura, promuovendo l'acquisto di attrezzature e macchinari più efficienti, per aumentare il prelievo reale. Infine, nuovi sbocchi di uso e commercio sono promossi per i prodotti selvicoli, in particolare viene favorita la diffusione di sistemi di riscaldamento mediante caldaie a biomassa.
Art. 31: si favorisce il rimboschimento di superfici agricole, anche per favorire lo
sviluppo delle nuove colture energetiche dedicate.
Nel Novembre 2000, la Commissione ha adottato il Libro Verde “Verso una
strategia Europea sulla Sicurezza di Approvvigionamento”, come risposta alla crescente
dipendenza energetica dell'Europa. Infatti, l'UE importa circa il 50% dell'energia neccessaria, con una crescita annuale dal 1986 di 1,2%: un dato che, quindi, crescerà fino al 70%, con una dipendenza ancora maggiore dal petrolio e dal gas naturale. Ridurre i rischi legati ad una simile dipendenza porta dunque alla sicurezza dell'approvvigionamento: gli obiettivi che devono essere perseguiti sono il bilanciamento e la diversificazione delle fonti, a seconda dell'area geografica. Infatti, l'Europa ha una capacità molto limitata di influenzare il mercato internazionale dell'energia, se non dal lato della domanda, intervenendo, soprattutto, sulla promozione del risparmio energetico sia per gli edifici che per i trasporti.
Nel 2001, fu adottata la “Direttiva 2001/77/EC per la promozione dell'elettricità
prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell'elettricità”, conosciuta
come Direttiva RES-E. Le aree coperte dalla Direttiva sono: fissare obiettivi nazionali per il consumo di elettricità da RES, valutare gli schemi di supporto nazionali per i produttori di elettricità da RES, prendere le misure necessarie per assicurare regole trasparenti e un corretto trattamento per i produttori di RES che richiedono la connessione alla rete elettrica nazionale, stabilire garanzie mutualmente riconoscibili per l'origine dell'elettricità da RES, semplificare le procedure amministrative per i nuovi produttori. Le misure più diffuse tra gli Stati Membri per sostenere le RES sono: tariffe d'immissione in rete agevolate, certificati verdi negoziabili, misure fiscali e finanziarie, supporto agli investimenti. La direttiva impone agli Stati Membri di garantire l'accesso dei produttori di energia verde alla rete elettrica nazionale: infatti, i costi di connessione, trasmissione e distribuzione non devono costituire uno svantaggio per le RES.
Nel Giugno 2003, la Comunità Europea ha lanciato una fondamentale riforma, la “Politica Agricola Comunitaria (PAC)”, che rivoluziona completamente il sistema
comunitario di sostegno al comparto agricolo. Il cuore della riforma risiede nel concetto che i finanziamenti comunitari non saranno più legati ai livelli di produzione, bensì sosterranno l'agricoltura sostenibile, lo sviluppo rurale e l'ambiente. In altre parole, saranno remunerati gli interventi volti mantenere il terreno in buone condizioni ambientali e agricole. La PAC influenza fortemente la bioenergia. Infatti, l'interesse per le colture non alimentari su suoli agricoli ha ricevuto notevole attenzione: sono introdotti finanziamenti per le colture energetiche, sia per biocarburanti che per biomassa per la produzione di energia termica e elettrica, nella misura di un contributo annuale per ettaro di terreno agricolo che non fa parte della porzione soggetta a obbligo di ritiro dalla produzione (set-aside), per quegli agricoltori che stipulano un contratto di fornitura con un impianto di sfruttamento di colture energetiche. Infatti, gli agricoltotri che fanno domanda per un contributo comunitario, hanno l'obbligo di togliere una data porzione della proprio superficie arabile dalla produzione, ricevendo, in cambio, un rimborso proporzionale. Il terreno di set-aside può comunque essere uilizzato per produrre materiale non destinato direttamente al consumo umano o animale. Perciò, si possono sfruttare i terreni set-aside per le colture energetiche, anche se non hanno diritto al contributo comunitario. Viene anche fissato un limite massimo di superficie agricola dedicata, pari a 1,5 milioni di ettari per l'intera area europea. Nel caso in cui tale limite fosse oltrepassato, il sostegno diminuirebbe proporzionalmente di conseguenza. È opportuno che le decisioni in merito alle colture energetiche da impiantare siano prese a livello regionale o locale.
In seguito al progetto “Ruolo della Bioenergia nel mercato energetico dell'Unione
Europea, prospettiva degli sviluppi fino al 2020 (Lot 5)” dell'Aprile 2004, che aveva come
scopo la valutazione della biomassa disponibile in Europa, lo studio sul Lot 5 ha evidenziato quattro principali ambiti: classificazione delle fonti di biomassa in basa alla qualità come combustibile e al settore di destinazione; analisi della quantità di approvvigionamento potenziale; analisi dei costi di trasporto; analisi dei settori di provenienza delle biomasse (agricoltura, risorse forestali, industria, rifiuti).
La biomassa “agricola” include residui colturali (paglia, potature, stocchi di granturco), rifiuti animali (umidi, secchi) e colture energetiche (erbacee perenni, legnose a rotazione breve, colture da olio, da zucchero e da amido). La biomassa “forestale” include combustibile e residui prodotti durante la cura o lo sfruttamento boschivo. La biomassa “industriale” include residui prodotti per lo più dall'industria alimentare o del legno, sia materiali lignocellulosici secchi (segatura, gusci, noccioli) che umidi (scarti di zuccherificio), e, in aggiunta, liquami. La biomassa “rifiuto” consiste in legno da
demolizioni, RSU, gas di discarica e gas da depuratori.
Nel Dicembre 2005, la Commissione ha lanciato il “Biomass Action Plan”, in cui si delinea l'impegno della Commissione nel finanziamento di una campagna informativa a proposito delle colture energetiche e delle opportunità che offrono. Per esempio, gli agricoltori che optano per colture legnose a rapida crescita devono essere consapevoli del fatto che dovranno immobilizzare i loro terreni per più anni, dovendo attenderne almeno quattro prima del primo raccolto. Inoltre, la Commissione si impegna anche a: proporre interventi legislativi comunitari nel 2006 per incoraggiare l'uso di fonti rinnovabili, ivi comprese le biomasse, sia per riscaldamento che per raffreddamento; esaminare come modificare efficacemente la direttiva sul risparmio energetico edilizio, al fine di aumentare gli incentivi per l'uso di fonti rinnovabili; studiare come aumantare l'efficienza delle caldaie per uso domenstico a biomassa e ridurre l'inquinamento, nell'ottica di fissare i requisiti per una direttiva di progettazione ecologica; incoraggiare i proprietari di strutture di teleriscaldamento a convertirli a biomasse; incoraggiare gli Stati Membri, che applicano una tassazione ridotta al gas e all'elettricità, a fare lo stesso con il teleriscaldamento; vigilare attentamente sulla ricezione della direttiva RES-E; incoraggiare gli Stati Membri a considerare nei loro sistemi di sostegno economico il fatto che le biomasse possono provvedere alla produzione sia di energia elettrica che termica in impianti di generazione combinata. Nell'Allegato 6 sulla Generazione di Elettricità da Biomassa, si fa notare che, sebbene centrali più piccole e decentralizzate abbiano costi d'impianto maggiori, tuttavia esse portano spesso notevoli vantaggi per l'ambiente e lo sviluppo rurale. I fondi strutturali della UE o il suo programma di sviluppo rurale possono essere usati per studiare la loro posizione ottimale, in relazione alla disponibilità di biomassa, alle infrastrutture sia di trasporto che di accesso alle rete elettrica nazionale e, infine, al possibile mercato del lavoro.
4.2 Politiche Nazionali Italiane
In Italia, l'avvio di politiche per un rinnovato impulso alla diffusione delle fonti rinnovabili risale algi inizi degli anni '80, con la predisposizione del piano energetico del 1981 e con la legge 382/82. Iniziative più incisive si ebbero in attuazione del Piano Energetico Nazionale del 1988, con le leggi 9/91 e 10/91 e soprattutto con il provvedimento connesso CIP 6/92, che ha fornito notevole impulso alla diffusione delle
rinnovabili, sebbene la gestione del provvedimento abbia manifestato anche seri limiti, circostanza che ha portato a limitarne la concessione di incentivi solo alle iniziative proposte fino al 30 Giugno 1995. Nelle 9/91 e 10/91, è anche assegnato alle Regioni il compito di redigere i propri Piani energetici (PER), nell'ambito del Piano nazionale.
Il D.P.R. n. 203 del 24 Maggio 1988 ed i suoi decreti applicativi, in particolare il D.M. del 12 Luglio 1990, fissano i valori limite per le emissioni in atmosfera di inquinanti: monossido di carbonio (CO), idrocarburi incombusti (CxHy), ossidi di azoto (NOx), ossidi di zolfo (SOx), idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e particolati; le singole Regioni sono comunque autorizzate a modificare tali limiti in senso restrittivo, a loro discrezione.
La Legge 9/91 prevede che la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili sia liberalizzata e che i soggetti che intendono realizzare tali impianti devano effettuare solo una comunicazione (ferma restando la necessità di ottenere le autorizzazioni di natura edilizia, ambientale, paesaggistica). Nella Legge 10/91, si stabilisce che l'utilizzazione di fonti di energia rinnovabili è considerata di publico interesse e di pubblica utilità e che le opere relative sono equiparate alle opere dichiarate indifferibili e urgenti ai fini dell'applicazione sulle opere pubbliche. Inoltre, l'art.5 prevede che le Regioni comprendano nei loro PER il settore delle fonti energetiche rinnovabili.
Il provvedimento del Comitato Interministeriale Prezzi (CIP) del 29 Aprile 1992 (CIP6/92) fissa incentivi economici per la cessione di elettricità ottenuta da impianti alimentati da fonti rinnovabili e assimilate. Per impianti alimentati da fonti assimilate si intendono: impianti in cogenerazione, che utilizzano calore di risulta, fumi di scarico e altre forme di energia recuperabile in processi e impianti, che usano gli scarti di lavorazione e/o di processi e che utilizzano fonti fossili prodotte solo da giacimenti minori isolati. Il Gestore della Rete Trasmissione Nazionale (GRTN) ritira l'energia prodotta da questi impianti a un prezzo garantito, mentre la rivende, parte al mercato libero, parte al mercato vincolato. La tariffa CIP6 è strutturata in quattro componenti di costo: costo evitato di impianto; costo evitato di esercizio, manutenzione e spese generali connesse; costo evitato di combustibile; ulteriore componente per i primi otto anni di esercizio. Le componenti della tariffa sono aggiornate annualmente. Si può affermare che il CIP6/92 è un provvedimento di incentivazione che favorisce la realizzazione di impianti alimentati da fonti rinnovabili o assimilate attraverso la garanzia di cessione dell'energia a prezzo sicuro.
Il Decreto 16 gennaio 1995 del Ministero dell’Ambiente (cosiddetto “Decreto
combustibili”) stabilisce inoltre le “Norme tecniche per il riutilizzo in un ciclo di combustione per la produzione di energia dei residui derivanti da cicli di produzione o di consumo”, ivi
comprese le biomasse di origine agricola.
Nel D.lgs. 5 Febbraio 1997, n.22 “Attuazione delle direttive 91/156/CEE sui rifiuti,
91/689/CEE sui rifiuti pericolosi e 94/62/CE sugli imballaggi e sui rifiuti di imballaggio”, il
cosiddetto “Decreto Ronchi”, si indicano i rifiuti provenienti da agricoltura come speciali; inoltre, viene indicata come operazione di recupero l'utilizzazione principale come combustibile o come altro mezzo per produrre energia.
L'Italia ha recepito gli orientamenti emersi nel 1997 col Protocollo di Kyoto, ratificato con la Legge 120/02, con la Delibera del Comitato Interministeriale per la Programmazione Economica n. 137 del 19/11/98 “Linee Guida per le Politiche e Misure
Nazionali di Riduzione delle Emissioni di Gas Serra”. In esso, sono indicate la azioni
nazionali per la riduzione delle emissioni di gas serra: aumento di efficienza nel parco termoelettrico; riduzione dei consumi energetici nel settore dei trasporti; produzione di energia da fonti rinnovabili; riduzione dei consumi energetici nei settori industriale/abitativo/terziario; riduzione delle emissioni nei settori non energetici; assorbimento delle emissioni di CO2 dalle foreste.
Il 24 giugno 1998, il Ministero per le politiche agricole e forestali (MIPAF) ha definito il “Programma Nazionale Energia Rinnovabile da biomasse (PNERB)”, in cui si fissano gli obiettivi di riduzione dell’uso di fonti fossili con la produzione di 8÷10 Mtep di energia da biomasse agroforestali e zootecniche entro il 2012.
La Delibera del Comitato Interministeriale di Programmazione Economica (CIPE) n. 217 del 21 Dicembre 1999 approva il “Programma Nazionale Valorizzazione Biomasse
Agricole e Forestali (PNVBAF)” del 18 giugno 1999, predisposto dal MIPAF,come primo
strumento di attuazione del PNERB. L'obiettivo contenuto è lo sviluppo delle filiere agroenergetiche, sia per la produzione di biocombustibili per impianti elettrici e termici, sia per quella di biocarburanti per l'autotrazione e il riscaldamento; si stabilisce anche un contributo per quelle iniziative pubbliche o private che tendano ad un uso efficiente delle biomasse agricole e forestali.
Con il D.lgs. n.79 del 16 Marzo 1999, il cosiddetto “Decreto Bersani” (“Attuazione
della Direttiva 96/92/CE recante norme per il Mercato Interno dell'energia elettrica”), è
stato definito il nuovo strumento di incentivazione della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili. Il nuovo criterio per gli incentivi si basa su criteri di mercato: i grandi produttori e importatori di energia elettrica hanno l'obbligo di immettere nella rete una quota, a partire dal 2%, di energia prodotta da fonti rinnovabili. L’obbligo può essere assolto anche acquistando l’equivalente quota o i relativi diritti da altri produttori, tramite i
cosiddetti Certificati Verdi, emessi dal GRTN, previo riconoscimento all'impianto della qualifica di “impianto alimentato da fonte rinnovabile (IAFR)”. Tali certificati sono negoziabili in un mercato parallelo svincolato da quello dell'elettricità. Infatti, la domanda del mercato è rappresentata dai produttori e distributori, tenuti a immettere la quota di energia da foniti rinnovabili, mentre l'offerta è costituita dai certificati verdi emessi dal Gestore a favore degli operatori che hanno ottenuto la qualifica IAFR e da quelli emessi dallo stesso a proprio favore per l'energia prodotta dagli impianti CIP6.
Anno Domanda (TWh) Offerta (TWh) Copertura GSE (TWh) 2002 3,23 0,89 2,34 2003 3,47 1,49 1,98 2004 3,89 2,89 1,00 2005 4,30 ~4,30 ~0,00 2006 5,90 5,90 0,00
4.2-1 Andamento del mercato italiano dei Certificati Verdi
Il meccanismo è finalizzato a conseguire l'obiettivo della quota minima al più basso costo per i consumatori: perciò, ci si può ragionevolmente attendere che ci sia competizione, non solo tra gli operatori, ma anche tra le tecnologie di sfruttamento delle fonti rinnovabili. Poiché non tutte queste tecnologie sono competitive per la mancanza di un effettivo mercato o per una obiettiva complessità di progettazione e impianto, si prevede di realizzare un sistema di incentivi in conto capitale e iniziative governative volte alla diffusione di alcune di queste tecnologie (ad esempio: fotovoltaico integrato nelle strutture edilizie).
Il Decreto dei Ministero dell'Industria, Commercio e Artigianato e Ministero dell'Ambiente del 11/11/1999 fissa le norme attuative per il Decreto Bersani, per tutto ciò che concerne il certificati verdi, la loro emissione e la loro gestione da parte del gestore della rete, mentre il Decreto del 18/3/2001 contiene sue modifiche e integrazioni.
Sempre nel 1999, è stata introdotta la tassazione sulle emissioni di CO2 con la legge n. 448 del 23 Dicembre 1998, la cosiddetta “Carbon Tax”, che si propone di disincentivare l’uso di prodotti energetici di origine fossile ad alto contenuto di carbonio, incrementando la tassazione a loro carico e rendendo più competitivo l’uso di fonti di energia rinnovabili. Una parte del gettito della tassazione è destinato al finanziamento di
azioni e programmi di riduzione delle emissioni di gas serra.
Con il DPCM del 3 Settembre 1999, viene demandato alle Regioni il compito di stabilire se alcune tipologie impiantistiche relative alle fonti rinnovabili (impianti eolici, impianti geotermici, impianti termici per teleriscaldamento) richiedano, per le loro caratteristiche e sulla base di fissati elementi di valutazione, lo svolgimento della procedura di valutazione dell'impatto ambientale. Tale procedura è invece sempre prevista se gli impianti cadono anche solo parzialmente all'interno di aree naturali protette. Con il D.lgs. 112/98 la ripartizione di competenze in ambito energetico tra Stato, Regioni e Enti Locali è completa. Allo Stato compete l'elaborazione e la definizione degli obiettivi e delle linee della politica energetica nazionale, nonché l'indirizzo e il coordinamento per una adeguata programmazione energetica a livello regionale. Alle Regioni spettano le funzioni amministrative in tema di energia, ivi comprese quelle relative alle fonti rinnovabili. Agli Enti Locali sono attribuite le funzioni amministrative in materia di controllo sul risparmio energetico, l'uso razionale dell'energia e le funzioni previste dalle legislazioni regionali. Alle Province, in particolare, spetta, all'interno dei piani energetici regionali, le redazione e l'adozione di programmi di promozione delle fonti rinnovabili e del risparmio energetico. Inoltre, le Regioni, nell'ambito dei rispettivi PER, vedono ampliate le loro competenze per quanto riguarda: il bilancio energetico regionale, l'individuazione dei bacini energetici, l'individuazione dei possibili siti per il teleriscaldamento, un piano finanziario per sostenere le iniziative di produzione energetica, la formulazione di obiettivi per priorità di intervento.
In adempimento alla specifica disposizione presente nella delibera CIPE n.137 del 19/11/1998, nell'Aprile 1999 viene presentato il “Libro Bianco per la Valorizzazione
Energetica delle Fonti Rinnovabili”, approvato dal CIPE nel Giugno successivo. Nel Libro
Bianco Italiano, viene proposto l'obiettivo di raddoppiare in un decennio il contributo delle fonti rinnovabili al bilancio energetico nazionale, dagli allora 12Mtep a 24Mtep al 2010÷2012. Inoltre, individua, per ciascuna fonte rinnovabile, gli obiettivi da conseguire per ottenere le riduzioni di emissioni di GHG loro attribuite.
Il D.lgs.173/98 istituisce un regime di aiuti rivolto ad aziende agricole, di trasformazione e di commercializzazione dei prodotti agricoli, allo scopo di contenere i costi energetici di produzione, anche attraverso l’impiego di produzioni agricole dedicate; definisce, inoltre, gli interventi diretti a favorire gli investimenti finalizzati ad incentivare l’utilizzo di fonti rinnovabili di energia e di sistemi idonei a limitare l’inquinamento e l’impatto ambientale. Con il D.M. del 23/10/2000, il MIPAF ha stanziato a favore delle Regioni e delle Province autonome l’importo complessivo di 50 miliardi di lire per il
finanziamento dei regimi di aiuto di cui al D.lgs.173/98.
Il Parlamento approva la Legge n.423 del 2/12/1998 “Interventi strutturali e urgenti
nel settore agricolo, agrumicolo e zootecnico” sul finanziamento all’agricoltura per avviare
le azioni nazionali derivanti dall'applicazione delle determinazioni adottate per la riduzione delle emissione di GHG, in particolare del programma nazionale denominato “Biocombustibili”. I fondi stanziati dal Ministero delle Politiche Agricole sono circa 2,58 milioni di Euro all’anno per tre anni a partire dal 1999. Tali fondi sono destinati essenzialmente a stimolare il mercato dei biocombustibili. Nella delibera CIPE 27/2000 “Approvazione del programma nazionale biocombustibili PROBIO” si approva tale programma, coerentemente con il PNERB e con il conseguente PNVBAF, di cui il PROBIO rappresenta il primo strumento di attuazione operativa. Il Programma, che non prevede interventi di sostegno "ordinario" al mondo produttivo, è orientato verso l’attuazione di attività dimostrative/divulgative con una forte caratterizzazione territoriale, in grado di stimolare sia le Amministrazioni locali che gli imprenditori agricoli ed industriali verso un ulteriore sviluppo dei biocombustibili, e potrà fare affidamento su forme di supporto ed incentivazioni provenienti da altre fonti.
Nel D.Lgs. n. 227 del 18 maggio 2001, “Orientamento e modernizzazione del
settore forestale, a norma dell'articolo 7 della legge 5 marzo 2001, n. 57”, sono presenti
disposizioni finalizzate sia alla valorizzazione della selvicoltura quale elemento fondamentale per lo sviluppo socio-economico e per la salvaguardia ambientale del territorio della Repubblica italiana, che alla conservazione, all'incremento ed alla razionale gestione del patrimonio forestale nazionale, nel rispetto degli impegni assunti a livello internazionale e comunitario dall'Italia in materia di biodiversità e sviluppo sostenibile con particolare riferimento a quanto previsto dalle Risoluzioni delle Conferenze interministeriali sulla protezione delle foreste in Europa di Strasburgo, Helsinki e Lisbona.
Il 5 Giugno 2001 è approvato il “Protocollo d'Intesa della Conferenza dei Presidenti
delle Regioni e delle Province Autonome per il Coordinamento delle Politiche finalizzate alla riduzione delle emissioni di gas-serra nell'atmosfera”, noto come “Protocollo di Torino”, che segna un punto importante per l'impegno in campo energetico e ambientale
delle Regioni. Significativo è l'impegno all'elaborazione dei Piani Energetici Ambientali Regionali (PEAR), dove sono previste azioni per lo sviluppo delle fonti rinnovabili, la razionalizzazione della produzione energetica, elettrica in particolare, e dei consumi energetici, al fine di ottimizzare le prestazioni tecniche sia dal lato dell'offerta che della domanda.
Il D.M. Del 21/12/2001 “Programma di Diffusione delle Fonti Energetiche
Rinnovabili, Efficienza Energetica e Mobilità Sostenibile nelle Aree Naturali Protette” è
rivolto alla realizzazione di piani di diffusione di Fonti energetiche rinnovabili, risparmio energetico e mobilità sostenibile nelle isole minori italiane sedi di aree naturali protette. Il programma ha visto una larghissima partecipazione da parte delle amministrazioni comunali isolane: oltre 20 isole minori stanno elaborando programmi di diffusione delle tecnologie nel territorio.
Il DPCM del 8 Marzo 2002, “Disciplina delle caratteristiche merceologiche dei
combustibili aventi rilevanza ai fini dell'inquinamento atmosferico, nonché delle caratteristiche degli impianti di combustione”, il cosiddetto “Decreto Combustibili”,
individua le biomasse combustibili e le relative condizioni di utilizzo per l'impiego negli impianti di combustione civile e industriale. Il Decreto Combustibili ammette come materia prima per la produzione di biocombustibili le seguenti fonti:
coltivazioni energetiche dedicate;
trattamento esclusivamente meccanico di coltivazioni non dedicate; interventi selvicolturali, da manutenzioni forestali e da potature;
lavorazione esclusivamente meccanica di legno vergine e costituito da corteccia,
segatura, trucioli, chips, refili e tondelli di legno vergine, granulati e cascami di legno vergine, di sughero vergine, tondelli, non contaminati da inquinanti, aventi le caratteristiche previste per la commercializzazione e l'impiego;
lavorazione esclusivamente meccanica di prodotti agricoli aventi le caratteristiche
previste per la commercializzazione e l'impiego.
Il D.Lgs. n. 387 del 29 Dicembre 2003, “Attuazione della direttiva 2001/77/CE
relativa alla promozione dell'energia elettrica prodotta da fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell'elettricità” recepisce la RES-E, con finalità di promozione del
contributo delle fonti rinnovabili al mercato italiano e comunitario e di favorire lo sviluppo di impianti di microgenerazione elettrica (cioè con potenza generata non superiore a 1MW) alimentati da fonti rinnovabili, in particolare per gli impieghi agricoli e per le aree montane. Per biomassa nel decreto si intendono la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti, residui provenienti da agricoltura (sia di origine vegetale che animale), dalla silvicoltura e dalla industrie connesse e la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani. Al fine di valorizzare il contenuto energetico delle biomasse, viene costituita una commissione di esperti, che deve individuare i distretti produttivi più adatti, le condizioni ottimali per lo sfruttamento del patrimonio forestale nella manutenzione ordinaria, le aree agricole con
possibilità e opportunità di impianto di colture energetiche e quelle con residui agricoli non altrimenti sfruttati, unitamente alle condizioni del loro possibile sfruttamento. Grande rilievo ha anche la promozione della ricerca e della diffusione delle fonti rinnovabili, conferendo alle Regioni ulteriori spazi d'iniziativa in tal senso. Viene, inoltre, enfatizzata la necessità di garantire l'origine dell'elettricità prodotta da fonti rinnovabili, ruolo assegnato al Gestore di rete. Sono introdotte norme tese a semplificare e razionalizzare le procedura amministrative, volte alla garanzia di pronto allacciamento alla rete di distribuzione e all'ottenimento di una maggiore consapevolezza dei vantaggi portati dall'efficienza energetica.
Con il D.Lgs. n. 42 del 22 Gennaio 2004 “Codice dei beni culturali e del paesaggio,
ai sensi dell'articolo 10 della L. 6 luglio 2002, n. 137”, la Repubblica tutela e valorizza il
patrimonio culturale. La tutela e la valorizzazione del patrimonio culturale concorrono a preservare la memoria della comunità nazionale e del suo territorio e a promuovere lo sviluppo della cultura. Il patrimonio culturale è costituito dai beni culturali e dai beni paesaggistici. Vi sono inserite numerose norme per la tutela e valorizzazione dei valori del paesaggio.
La Legge n. 239 del 23 Agosto 2004 “Riordino del settore energetico, nonché
delega al Governo per il riassetto delle disposizioni vigenti in materia di energia”, specifica
i diversi ambiti del settore energetico, ed ha fra le principali finalità la sicurezza dell'approvigionamento energetico, lo sviluppo di un uso più razionale dell'energia, non solo del punto di vista economico, ma, soprattutto, di efficienza e di sostenibilità ambientale, tra cui la promozione delle fonti rinnovabili. Vengono sottolineati i principi di libertà del mercato energetico e accentuato il ruolo delle Regioni, salvo restando il ruolo centrale dello Stato per il coordinamento e la stesura del piano nazionale, la determinazione dell'importazione e esportazione dell'energia. È, inoltre, accentuato il ruolo dall'Autorità per l'Energia Elettrica e il Gas (AEEG).
Il DM del 24 Ottobre 2005 “Aggiornamento delle direttive per l'incentivazione
dell'energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili ai sensi dell'articolo 11, comma 5, del D.Lgs. n. 79 del 16 Marzo 1999” prevede norme di aggiornamento per l'emissione dei
certificati verdi e del ruolo del Gestore, come anche norme specifiche per il potenziamento o rifacimento di impianti idroelettrici e geotermoelettrici. Nello stesso giorno è emesso il DM “Direttive per la regolamentazione dell'emissione dei certificati verdi alle produzioni di
energia di cui all'articolo 1, comma 71, della Legge n. 239 del 23 Agosto 2004”, che
energia elettrica e termica per teleriscaldamento, funzionanti anche a biomassa.
Dal 1 Novembre 2005, la gestione e lo sviluppo della rete elettrica nazionale passa alla Terna s.p.a., mentre il GRTN diviene Gestore dei Servizi Elettrici (GSE) e si specializza nella promozione e nell'incentivazione della produzione elettrica da fonti rinnovabili, ruolo che aveva avuto anche in precedenza, ma in misura minore. Il GSE mantiene, dunque, le sue funzioni di emissore dei certificati verdi e delle certificazioni di IAFR e di amministratore del mercato vincolato.
La Legge Finanziaria 2006 (L. 23/12/2005) stabilisce l'assimilabilità a reddito agrario dei redditi derivanti dalla cessione dell'energia e dei certificati verdi, mentre il D.L. 2/2006 la estende anche alla produzione di energia termica e alla produzione fotovoltaica.
Il D.lgs. n.152 del 3/4/2006 introduce importanti novità per la filiera della bioenergia, in particolare, in materia ambientale, con l'estensione a 12 anni del periodo di riconoscimento dei certificati verdi sul 100% della produzione per le fonti rinnovabili, e con la ricezione delle disposizioni della “Direttiva Nitrati”, in sostituzione del D.lgs. n.152 del 11/5/1999, in cui si individuavano le Zone Vulnerabili da Nitrati di origine agricola (ZVN), ove era introdotto il divieto di spargimento dei reflui degli allevamenti oltre un limite massimo annuo, ed era specificata la regolamentazione dell’utilizzazione agronomica dei reflui zootecnici. Inoltre, sono presenti anche norme importanti concernenti gli scarichi industriali e il loro smaltimento.
La Legge 27 dicembre 2006, n. 296, Finanziaria 2007, introduce numerose misure di supporto ai biocarburanti, mentre conferma l'esclusione di rifiuti e fonti assimilate dal regime di incentivazione delle rinnovabili dei certificati verdi. Sono, inoltre, presenti misure che incentivano i distretti locali agroenergetici con contratti di coltivazione e coltivazioni a basso consumo energetico.
La Legge 24 Dicembre 2007, n. 244, Finanziaria 2008, segna un notevole incremento della remunerazione dell'elettricità prodotta a partire da biomasse agricole e forestali. Infatti, per gli impianti di potenza nominale non superiore a 1MW, si può optare per il “Conto Energia”, in analogia al fotovoltaico. Il meccanismo del Conto Energia è assimilabile ad un finanziamento in conto esercizio, dal momento che non prevede alcuna facilitazione per la messa in servizio dell'impianto da parte dello Stato, mentre incentiva la produzione dell'elettricità, e non, quindi, l'investimento necessario per ottenerla. Il Conto Energia per l'elettricità da biomasse prevede una favorevole tariffa fissa incentivante, concepita per favorire la sicurezza e l'accesso al credito specialmente per le filiere locali a
monte degli impianti e per i piccoli produttori. Condizione indispensabile per l'incentivo è che l'impianto sia connesso alla rete. I Certificati Verdi vedono prolungata la loro durata, da 12 a 15 anni e sono rivalutati, a seconda della specifica fonte rinnovabile. Infatti, viene introdotta la promozione delle cosiddette “filiere corte” per la produzione di biocombustibili, con l'imposizione di un favorevole coefficiente per il calcolo del loro ammontare; per “filiera corta” si intende che la provenienza del materiale combustibile si trova entro 70 km dall'impianto che li utilizza. Comunque, i Certificati Verdi non sono cumulabili con il Conto Energia. Inoltre, il ruolo delle Regioni e degli Enti locali nella promozione e nell'incremento dello sfruttamento delle fonti rinnovabili risulta rafforzato, fornendo loro strumenti sia per le questioni di dissenso relative a autorizzazioni di impianti, sia in termini di variabilità ammissibile agli strumenti urbanistici, nei limiti comunque previsti dalle norme nazionali in merito di tutela ambientale, paesaggistico-territoriale o del patrimonio storico-artistico.
Con il DM del 18 Dicembre 2008, l'opzione del Conto Energia per le biomasse viene attuata, pur con un significativo intervento al ribasso della cosiddetta “tariffa omnicomprensiva”.
L'AEEG, con la Delibera ARG/elt 1/09 del 09/01/2009, approva l'attuazione del sistema del Conto Energia.
4.3 Iniziative della Regione Toscana
Dal programma nazionale PROBIO, alla Toscana sono attribuiti, per il triennio 1999÷2001, il 6,6% sul totale dei fondi.
Il principale progetto regionale della Toscana è “Bioenergy Farm Project”, il cui scopo è dimostrare la fattibilità di un sistema aziendale ad elevata autosufficienza energetica per poter creare nuove opportunità di impresa nel settore agro-forestale e informare sulla possibilità dei nuovi sistemi tecnologici.
Il progetto si sviluppa in tre fasi:
1. Indagine territoriale per la caratterizzazione agro-pedo-climatica dei comprensori agricoli e mettere a punto sistemi colturali idonei e individuare le tecnologie di trasformazione.
2. Allestimento di prove dimostrative finalizzate alla messa a punto e alla divulgazione di tecniche di coltivazione, raccolta e stoccaggio, nonché l'individuazione di impianti innovativi per la produzione di energia termica e/o termoelettrica.
3. Progetto e realizzazione di due stazioni pilota di “Bioenergy Farm” specificatamente dedicate alla produzione e all'utilizzo delle biomasse, valutandone il rapporto costi-benefici e l'impatto ambientale.
Provenienza Fondi Euro % sul totale
PROBIO 462.745 88,2
Regione 61.975 11,8
TOTALE 524.720 100
4.3-1 Quadro finanziario progetto Bioenergy Farm
Il progetto è stato coordinato e attuato dall’ARSIA, su incarico della Direzione Generale
dello Sviluppo Economico – Settore Foreste e Patrimonio agroforestale e della Direzione Generale delle Politiche territoriali e ambientali – Settore Energia della Giunta Regionale Toscana. Inoltre, è stato realizzato con l'attiva e fondamentale partecipazione della Scuola
Superiore Sant’Anna di Pisa, le Università di Pisa e di Firenze, la Regione Toscana, l’ARSIA, le Comunità Montane e associazioni e imprese del settore produttivo; ciò ha consentito di effettuare le numerose azioni dimostrative e divulgative per promuovere, presso gli operatori toscani, l’utilizzo delle biomasse agroforestali per uso energetico.
I risultati sono stati pubblicati nel Quaderno ARSIA 6/2004 “Le colture dedicate ad
uso energetico: il progetto Bioenergy Farm”.
Sempre nell'ambito del programma nazionale di contributi PROBIO - MIPAF, la regione Toscana coordina, attraverso l'ARSIA, il progetto interregionale “Woodland
Energy: La filiera Legno-Energia come strumento di valorizzazione delle biomasse legnose d’origine agricola e forestale nelle regioni italiane”. Vi partecipano, oltre alla
Toscana, le regioni Abruzzo, Friuli Venezia Giulia, Lazio, Liguria, Marche, Molise, Sicilia e Umbria, che cofinanziano il progetto, unitamente al contributo nazionale PROBIO.
Il progetto prevede la realizzazione e il monitoraggio di modelli replicabili di legno-energia e l’attuazione di varie azioni dimostrative nelle nove regioni coinvolte, con l’obiettivo di illustrare agli operatori alcuni sistemi razionali di raccolta e gestione delle biomasse legnose agroforestali per fini energetici.
Le istituzioni scientifiche che partecipano al progetto sono: Scuola Superiore Sant’Anna (PI); Centro Studi Agroambientali “E. Avanzi” (PI); IVALSA (FI); CNR-IBAF (TR); Università del Molise; Università Politecnica delle Marche (AN); Università di Genova - Facoltà di Ingegneria DIMSET; Università di Udine; Consorzio di Ricerca Applicata alle Biotecnologie (AQ); Consorzio per la verifica delle tecniche irrigue (CH);
PEFC-Italia; WWF Ricerca e Progetti (RM).
Il progetto Woodland Energy prende in considerazione le biomasse legnose provenienti dal comparto forestale, agricolo (potature di oliveti e vigneti) e da colture dedicate ad uso energetico. L’impiego del legno per fini energetici risulta oggi di grande interesse ambientale, essendo una fonte rinnovabile e sostenibile a livello locale. Inoltre, può generare benefici di natura socioeconomica, capaci di creare e consolidare l’occupazione in aree rurali, dove la presenza dell’uomo risulta strategica per il presidio del territorio e dell’ambiente. Con il progetto ci si riferisce - in particolare - all’impiego in moderni impianti termici di legna a pezzi, di cippato di legno e di pellet.
Gli obiettivi del progetto sono:
1. Favorire l'attivazione di filiere legno – energia, basate sull'impiego dei più moderni impianti termici, ed idonee alle peculiarità territoriali, produttive e ambientali delle regioni coinvolte.
2. Promuovere i modelli di filiera legno – energia, che ottimizzano la valorizzazione energetica delle biomasse legnose agroforestali e la remunerazione degli operatori primari locali.
3. Attivare strumenti informativi, formativi e promozionali di supporto allo sviluppo di tali filiere.
Ad esempio, il 20 Ottobre 2006 si è svolta a Trivento, in provincia di Campobasso, una giornata dimostrativa sui cantieri di produzione di biomassa, in particolare riguardante il taglio di ceduo di cerro e recupero della ramaglia di scarto. Il resoconto di questa esperienza è consultabile sul sito www.woodland.arsia.toscana.it a cura dell'ARSIA.
Nell'Aprile del 2006, nasce a Pisa il “CRIBE – Centro di Ricerca Interuniversitario sulle Biomasse da Energia”, una fusione concreta in una stessa struttura di ricerca di competenze scientifiche e professionali presenti sul territorio pisano, coinvolte da anni nella sperimentazione dello sfruttamento energetico sostenibile di diverse biomasse agroforestali, secondo le diverse filiere, e della produzione e impiego dei biocarburanti (sia liquidi che gassosi). La logica che guida il progetto è la multidisciplinarietà, in cui le competenze agronomiche, tecnologiche, ambientali ed economiche si completano reciprocamente.
I soggetti fondatori del CRIBE sono rappresentati da Laboratori, Dipartimenti e Centri di ricerca della Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA) e dell’Università di Pisa (UniPi): Laboratorio “Land Lab” - Agricoltura, Ambiente e Territorio della SSSA, Laboratorio “Biolabs” della SSSA, Centro Interdipartimentale di Ricerche Agroambientali “E. Avanzi”
dell’UniPi, Dipartimento di Agronomia e Gestione dell’Agroecosistema dell’UniPi, Dipartimento di Coltivazione e Difesa delle Specie Legnose dell’UniPi, Dipartimento di Energetica dell’UniPi, Dipartimento di Sistemi Elettrici e Automazione dell’UniPi, Dipartimento di Ingegneria Chimica, Chimica Industriale e Scienza dei materiali dell’UniPi, Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Nucleare e della Produzione dell’UniPi.
Gli obiettivi del CRIBE sono promuovere e realizzare studi sulle problematiche connesse alla produzione, trasformazione ed utilizzazione delle biomasse da energia, diffonderne le ricadute e le applicazioni, favorire lo scambio di informazioni, stimolare iniziative didattiche, formative, di divulgazione e di collaborazione. Presso il Centro Interdipartimentale “E. Avanzi” dell’Università di Pisa, è stata allestita una specifica attività di ricerca e di sperimentazione applicata acquisendo ed attivando - il più possibile a scala reale – tutte le attrezzature di base indispensabili per la messa a punto delle varie “filiere” di produzione della bioenergia e dei biocarburanti fluidi, oltre che le apparecchiature necessarie per i relativi studi sulla sostenibilità tecnica, economica ed ambientale delle possibili alternative di processo e di prodotto.
5. CARATTERIZZAZIONE BIOMASSA
5.1 Introduzione
Il Libro Bianco Europeo sulle Risorse Rinnovabili (1997) prevede che l’utilizzo della biomassa potrà consentire, entro il 2010, un risparmio di combustibili fossili di almeno 45 Mtep/anno, di cui i 2/3 attraverso il recupero di residui e sottoprodotti forestali, agricoli e dell’industria del legno, ed 1/3 da colture dedicate, principalmente per alimentare impianti decentralizzati per la produzione di elettricità e calore.
In Italia, le principali risorse di biomassa sono i residui agricoli (paglie di cereali e residui verdi), residui forestali e della lavorazione del legno (frascami, ramaglie, scarti), residui agroindustriali e dell'industrie alimentare (vinacce, sanse, panelli oleosi), rifiuti zootecnici, rifiuti organici, reflui zootecnici, colture energetiche erbacee e arboree dedicate.
Il territorio del Comune di Santa Luce ha una marcata vocazionalità agricola, in special modo per i cereali. Dai dati del “V Censimento Generale dell'Agricoltura”, 2002 dell'ISTAT, risulta che la superficie agraria utile (SAU) è pari a oltre il 65% dell'intera superficie comunale, mentre oltre il 90% della SAU è destinato alla coltivazione di seminativi, composti per 80% da cereali, a loro volta costituiti da 80% di frumento. Per quanto riguarda le risorse forestali, intese come derivanti da manutenzione del patrimonio forestale, possono senz'altro ricoprire un ruolo fondamentale, dal momento che la superficie a bosco è pari al 30% della superficie comunale. A tal proposito, si deve comunque tenere presente la raccomandazione comunitaria di adattare il tasso di estrazione di biomassa dalle foreste al locale equilibrio nutritivo del suolo e ai rischi di erosione.
5.1-1 Superficie comunale secondo l'utilizzazione dei terreni (superfici in ettari)
D'altra parte, sono assenti industrie alimentari e di trasformazione del legno o
Seminativi 3.402,58
Coltivazioni legnose agrarie 355,30 Prati permanenti e pascoli 13,17 Totale 3.771,05
Arboricoltura da legno 64,64
Boschi 1.766,07
Totale 81,29
Di cui destinata ad attività ricreative 11,88
Altra superficie 192,78 Totale 5.876,46 SUPERFICIE AGRICOLA UTILIZZATA SUP.AGR. NON UTILIZZATA
