Tra tutte le forme di energia rinnovabile, fatta eccezione per l'energia idrica, l'energia eolica è attualmente la fonte per la produzione di elettricità con il più rapido tasso di crescita: pienamente matura a livello tecnologico e commerciale, a basso impatto sull'ambiente. Per questo l'Unione Europea ha posto la produzione di energia elettrica dal vento tra le principali scelte strategiche per il conseguimento degli obiettivi assunti a Kyoto, prevedendo un sensibile aumento della penetrazione dell'eolico nel panorama di produzione di energia elettrica.

Il presente lavoro si inserisce in questo quadro generale con lo scopo di illustrare lo stato attuale della tecnica della generazione di energia elettrica da fonte eolica affrontandone gli aspetti tecnologici, normativi ed economici fornendo così tutte le basi per un corretto approccio allo sviluppo di un progetto di parco eolico.

Gli argomenti trattati nella presente tesi sono stati elaborati in collaborazione con il Gruppo FERA (Fabbrica Energie Rinnovabili Alternative) di Milano, fondato nel 2001, attualmente uno dei primi dieci sviluppatori di impianti eolici del mercato italiano, e con il sostegno dell'ing. Daniele Franco con cui ho potuto seguire da vicino le fasi di sviluppo di un progetto eolico dalla misurazione del vento alla vendita dell'energia prodotta.

Il primo capitolo riporta le conclusioni degli ultimi rapporti dell'Intergovernmental Panel on Climate Change in cui emerge che non sussistono più margini di dubbio sui cambiamenti climatici in corso e sull'accelerazione che tali cambiamenti stanno assumendo in questi ultimi anni.

Da queste conclusioni risulta evidente che gli effetti dei cambiamenti climatici richiedono interventi per la promozione di strategie e politiche per la sostenibilità, che portino ad un cambiamento dei modi di produzione e consumo e degli stili di vita attuali.

Il capitolo introduce il concetto di sviluppo sostenibile, nato nel 1987, che trovò un'adeguata espressione e diffusione ad opera della Commissione Mondiale per l'Ambiente e lo Sviluppo, la quale, con il "rapporto Brundtland", lo definì "capace di soddisfare i bisogni del presente senza compromettere la capacità delle future generazioni di soddisfare i loro propri bisogni". La presa di coscienza a livello politico si è tradotta in una serie di accordi stretti a livello internazionale, descritti nell'ultima parte del capitolo. Tra gli impegni internazionali di maggior rilievo, si ricordano: la Conferenza di Kyoto del dicembre 1997, il cui protocollo stabilisce che le nazioni aderenti riducano del 5,2 % le emissioni di anidride carbonica, per il periodo 2008-2012; il "Kyoto 2" in cui tutti i Paesi firmatari, compresi gli Stati Uniti che attualmente non aderiscono al Protocollo di Kyoto, si sono impegnati a sedersi attorno a un tavolo e stabilire, entro il 2009, quale tipo di accordo dovrà prendere il posto dell'attuale Protocollo di Kyoto che scade nel 2012. L'Ue, i cui paesi hanno fatto notevoli passi in avanti nel taglio delle emissioni nocive, spinge per un accordo che imponga alle nazioni in via di sviluppo di tagliare le emissioni tra il 25 e il 40 per cento nel 2020 rispetto ai livelli del 1990; il "Kyoto 3" in cui il 26 maggio 2008 i ministri dell'ambiente del G8, riuniti a Kobe, in Giappone, hanno espresso la loro "volontà politica" di andare verso una riduzione di metà delle emissioni di gas a effetto serra entro il 2050.

Il secondo capitolo descrive la "sfida" dell'Unione Europea messa al centro del suo programma politico e presentata a Bruxelles, in occasione del Consiglio Europeo di primavera dell'8-9 marzo 2007. La sfida stabilisce obiettivi precisi ed ambiziosi in merito alla riduzione delle emissioni di gas serra e la promozione delle fonti rinnovabili e dell'efficienza energetica che sono raccolti nel Piano Strategico per la Tecnologia Energetica (SET-Plan). Il SET Pian della Commissione Europea, "Strategie Energy Technology Pian", costituisce la risposta strategica alle grandi sfide del clima e dell'energia che l'Europa intende perseguire attraverso lo sviluppo accelerato delle tecnologie energetiche. Per realizzare questa nuova rivoluzione industriale, i Paesi dell'Unione dovranno mettere in comune le risorse e condividere i rischi connessi allo sviluppo di nuove tecnologie trovando il giusto equilibrio fra cooperazione e competizione.

Il piano identifica l'energia eolica come una tecnologia chiave per raggiungere il 20% di rinnovabili entro il 2020.

Il capitolo infine descrive gli ostacoli alla diffusione di energie rinnovabili in Italia; tra le barriere non tecniche e non economiche la principale è senza dubbio costituita dalla persistenza di una resistenza sia localistica sia politico-amministrativa. Le politiche pubbliche si sono intrecciate, non virtuosamente, con il persistere e l'estendersi di una percezione "anti-tecnologica" e di ostilità alle fonti rinnovabili (contemporaneamente considerate come "ininfluenti", ambientalmente o paesaggisticamente dannose, oltre che costose per il consumatore). In Italia è troppo grande la distanza dal cammino di innovazione energetica rispetto ad altri grandi Paesi europei, troppo debole ancora, nelle classi dirigenti, la consapevolezza che l'energia è il primo banco di prova di una politica al servizio degli interessi presenti e futuri.

Il terzo capitolo inquadra il concetto di fonti di energia rinnovabili (quali il sole, il vento, l'acqua, la geotermia, le maree, il moto ondoso, le biomasse, i gas di discarica, i gas residuati dai processi di depurazione ed i biogas) dette tali in quanto costituiscono risorse non fossili inesauribili. L'energia prodotta da fonti rinnovabili è energia "pulita", non dà infatti origine ad emissioni di sostanze dannose quali l'anidride carbonica (nel caso dell'energia prodotta da biomasse, rifiuti e geotermia le emissioni di CO2 sono significativamente ridotte rispetto a quelle causate dalla combustione di olio o carbone).

Il capitolo infine classifica le fonti di energia rinnovabile descrivendo le caratteristiche principali dell'energia ricavata da fonte idroelettrica, dell'energia solare fotovoltaica e termica, dell'energia da biomassa, dell'energia geotermica, dell'energia dal mare e dell'energia eolica.

Il quarto capitolo in una prima parte tratta la storia dell'energia da fonte eolica illustrando l'evoluzione della tecnologia eolica dai primi mulini persiani alle moderne turbine eoliche.

In una seconda parte affronta la teoria delle turbine eoliche e dello studio probabilistico della velocità del vento. Questo argomento è stato inserito per la grande importanza che le rilevazioni anemometriche hanno negli studi di fattibilità degli impianti eolici.

Il quinto capitolo è dedicato alla struttura dell'aerogeneratore sia per quanto riguarda le parti costituenti la macchina sia per quanto riguarda i sistemi di controllo e protezione.

Segue il sesto capitolo che tratta gli aspetti economici. Come per la maggior parte degli impianti alimentati con fonti rinnovabili, la redditività economica di un impianto eolico dipende fortemente dai costi di investimento iniziale, essendo questi ultimi preponderanti rispetto ai costi annui di gestione e manutenzione ed essendo assenti i costi relativi all'approvvigionamento del "combustibile".

Il sesto capitolo riporta inoltre i meccanismi di supporto dell'eolico in Italia spiegando il ruolo dei certificati verdi e illustrando il procedimento autorizzativo per la costruzione di impianti eolici di piccola scala.

Il settimo capitolo tratta l'impatto ambientale degli impianti eolici e riporta la metodologia di valutazione di impatto visivo.

Nell'ottavo capitolo viene descritto lo stato attuale delle istallazioni a livello mondiale, europeo e nazionale. A livello nazionale viene fornito un elenco dei 157 "comuni dell'eolico" in Italia. Riporta infine uno studio statistico del mercato dei produttori di energia elettrica da fonte eolica.

Il nono capitolo riporta i tratti principali delle "linee guida regionali per la realizzazione di impianti eolici e l'inserimento nel paesaggio" elaborate da APER (Associazione Produttori di Energia elettrica da fonti Rinnovabili).

La tesi si conclude con il decimo capitolo in cui in una prima parte vengono analizzati progetti rappresentativi di impianti eolici ad alto impatto ambientale siti in California e in Italia. In una seconda parte vengono riportati i tratti principali delle "linee guida per la progettazione paesaggistica di un impianto eolico" elaborate nel 2007 dal Ministero per i beni e le attività culturali. Infine in una terza parte vengono analizzati alcuni progetti di impianti eolici realizzati nel pieno rispetto dell'ambiente e del paesaggio.