Valutazione dell’ impatto ambientale per la presenza di WECs Arianna Azzellino 1, Vincenzo...

Valutazione dellValutazione dell’’ impatto ambientale per la impatto ambientale per la presenza di WECspresenza di WECs

Arianna AzzellinoArianna Azzellino11, Vincenzo Ferrante, Vincenzo Ferrante22, , Caterina LanfrediCaterina Lanfredi11, Diego Vicinanza, Diego Vicinanza22

1Politecnico di Milano, DIIAR Environmental Engineering, Milano, Italy 2Seconda Università di Napoli, DIC, Civil Engineering Dept. Napoli, Italy

Scopo dello studio

• Sempre più interesse si concentra sullo sfruttamento dell’energia ondosa che si Sempre più interesse si concentra sullo sfruttamento dell’energia ondosa che si prevede nei prossimi anni possa subire un significativo incremento prevede nei prossimi anni possa subire un significativo incremento

• Diverse tecnologie sono al giorno d’oggi a un passo dalla commercializzazione Diverse tecnologie sono al giorno d’oggi a un passo dalla commercializzazione e questo implica che ci si interroghi sulla loro effettiva compatibilità ambientale.e questo implica che ci si interroghi sulla loro effettiva compatibilità ambientale.

• Le infrastrutture per la conversione dell’energia ondosa dovrebbero essere Le infrastrutture per la conversione dell’energia ondosa dovrebbero essere valutate in un’ottica vicina a quella della VAS, Valutazione Ambientale valutate in un’ottica vicina a quella della VAS, Valutazione Ambientale Strategica (Direttiva 2001/42/EC). Strategica (Direttiva 2001/42/EC).

• Obiettivo di questo studio è quello di delineare attraverso un’analisi multicriteri, Obiettivo di questo studio è quello di delineare attraverso un’analisi multicriteri, un framework decisionale per valutare la tipologia ottimale dei convertitori in un framework decisionale per valutare la tipologia ottimale dei convertitori in funzione della loro localizzazione nella prospettiva di una Valutazione funzione della loro localizzazione nella prospettiva di una Valutazione Ambientale Strategica.Ambientale Strategica.

Politecnico di Milano - DIIAR sez. AmbientalePolitecnico di Milano - DIIAR sez. Ambientale

Vicinanza et al., 2010Vicinanza et al., 2010

Area di Studio

• Il potenziale energetico Il potenziale energetico del moto ondoso del moto ondoso disponibile per la disponibile per la conversione nei mari conversione nei mari italiani è relativamente italiani è relativamente basso se paragonato agli basso se paragonato agli altri paesi dell’Europa altri paesi dell’Europa atlantica. atlantica.

• Tuttavia, l’analisi del Tuttavia, l’analisi del clima meteomarino clima meteomarino italiano suggerisce delle italiano suggerisce delle potenzialità interessanti potenzialità interessanti per i siti evidenziatiper i siti evidenziati

kW/m


Alghero e Mazara del Vallo

Politecnico di Milano - DIIAR Environmental DivisionPolitecnico di Milano - DIIAR Environmental Division

• Entrambi i siti sono caratterizzati da un’elevata biodiversità e da intense pressioni antropiche (es. traffico navale, pesca).

AlgheroNel 2002 a nord del porto di Alghero è stata creata un Nel 2002 a nord del porto di Alghero è stata creata un Area Marina Protetta (Capo Caccia–Isola Piana)Area Marina Protetta (Capo Caccia–Isola Piana)

Metodi

• Griglia di analisi di dimensioni 2 x 3 kmGriglia di analisi di dimensioni 2 x 3 km


Energia Ondosa

• MIKE21 MIKE21 (refraction/diffraction/reflection model)(refraction/diffraction/reflection model)

• Output SimulationsOutput Simulations• 243 celle (Alghero)243 celle (Alghero)• 400 celle (Mazara) 400 celle (Mazara) • Hm0Hm0• Pwr0Pwr0

Case Summariesa

.0000 9.5046 9.2146 1.6346 .0000 1.8000 1.7451 .3096

.0000 9.5046 9.1752 1.7384 .0000 1.8000 1.7376 .3292

.0000 9.5046 9.1520 1.7964 .0000 1.8000 1.7332 .3402

.0000 9.5046 9.1538 1.7919 .0000 1.8000 1.7336 .3394

.0000 9.5046 8.8558 2.3970 .0000 1.8000 1.6771 .4539

.0000 9.5046 8.8371 2.4288 .0000 1.8000 1.6736 .4600

.0000 9.5046 8.8145 2.4664 .0000 1.8000 1.6693 .4671

.0000 9.5046 8.8104 2.4732 .0000 1.8000 1.6685 .4684

.0000 9.5046 8.6480 2.7217 .0000 1.8000 1.6378 .5154

.0000 9.5046 8.4862 2.9397 .0000 1.8000 1.6071 .5567

.0000 9.5046 8.5116 2.9073 .0000 1.8000 1.6119 .5506

.0000 9.5046 8.4608 2.9717 .0000 1.8000 1.6023 .5628

.0000 9.5046 8.4578 2.9755 .0000 1.8000 1.6017 .5635

.0000 9.5046 8.3310 3.1269 .0000 1.8000 1.5777 .5922

.0000 9.5046 8.1468 3.3259 .0000 1.8000 1.5429 .6299

.0000 9.5046 8.1979 3.2729 .0000 1.8000 1.5525 .6198

.0000 9.5046 8.0941 3.3788 .0000 1.8000 1.5329 .6399

.0000 9.5045 8.1465 3.3258 .0000 1.8000 1.5428 .6298

.0000 9.5042 8.0971 3.3731 .0000 1.7999 1.5334 .6388

9.5046 9.5046 9.5046 .0000 1.8000 1.8000 1.8000 .0000

9.5046 9.5046 9.5046 .0000 1.8000 1.8000 1.8000 .0000

9.5046 9.5046 9.5046 .0000 1.8000 1.8000 1.8000 .0000

9.5046 9.5046 9.5046 .0000 1.8000 1.8000 1.8000 .0000

9.5046 9.5046 9.5046 .0000 1.8000 1.8000 1.8000 .0000

9.5046 9.5046 9.5046 .0000 1.8000 1.8000 1.8000 .0000

9.5046 9.5046 9.5046 .0000 1.8000 1.8000 1.8000 .0000

.... .... .... .... .... .... .... ....

.... .... .... .... .... .... .... ....

.0000 14.6216 6.2720 4.5033 .0000 2.7691 1.1878 .8528

243 243 243 243 243 243 243 243

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

....

....

243

NTotal

pwr_min pwr_max pwr_mean pwr_std hm_min hm_max hm_mean hm_std

Limited to first 30 cases.a.

Component Matrixa

.912 -.386

.865 .467

.976 .082

-.134 .986

.912 -.386

.865 .467

.976 .082

-.134 .986

pwr_min

pwr_max

pwr_mean

pwr_std

hm_min

hm_max

hm_mean

hm_std

1 2

Component

Extract ion Method: Princ ipal Component Analysis.

2 components extracted.a.

Principal Component AnalysisTotal Variance Explained

5.098 63.721 63.721 5.098 63.721 63.721

2.692 33.647 97.368 2.692 33.647 97.368

.144 1.798 99.166

.067 .834 100.000

3.06E-009 3.83E-008 100.000

2.08E-010 2.59E-009 100.000

1.31E-010 1.64E-009 100.000

7.40E-011 9.25E-010 100.000

Component1

2

3

4

5

6

7

8

Total % of Variance Cumulative % Total % of Variance Cumulative %

Init ial Eigenvalues Extract ion Sums of Squared Loadings

Extract ion Method: Principal Component Analysis .


Hierarchical Cluster Analysis

• Metrica: Distanza EuclideaMetrica: Distanza Euclidea• Criterio di agglomerazione Ward’s methodCriterio di agglomerazione Ward’s method• Tre categorie di celle basate su PC1 e PC2Tre categorie di celle basate su PC1 e PC2

Potenziale medio ma alta variabilità

Alto potenziale e bassa variabilità

Basso potenziale e bassa variabilità

Gruppo Gruppo 11

Gruppo Gruppo 22

Gruppo Gruppo 33

Gruppo Gruppo 11

Gruppo Gruppo 22

Gruppo Gruppo 33

Analisi dei Cluster:Alghero

Mazara del Vallo


Analisi dei Cluster:Mazara del Vallo

Gruppo 1

Gruppo 2

Gruppo 3

Gruppo 4

Alto potenziale

MedioPotenziale

Basso potenzialeElevata variabilità

Basso potenzialeelevatavariabilità

Aspetti Ambientali considerati

• Presenza di praterie di fanerogame (Posidonia)Presenza di praterie di fanerogame (Posidonia)

• BiodiversitàBiodiversità

• Presenza di mammiferi mariniPresenza di mammiferi marini

Dato su copertura di PosidoniaDato su copertura di Posidonia

Disponibile Disponibile (http://www.sidimar.tutelamare.it))

Biodiversità e presenza di Biodiversità e presenza di mammiferi marini sono mammiferi marini sono stimati sulla base di stimati sulla base di batimetriabatimetria


Biodiversità

Biodiversity and bathymetry

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 50 100 150 200 250 300 350

depth

bio

div

ers

ity

ra

nk

ing

ba

se

d o

n s

pe

cie

s r

ich

ne

ss

Biodiversità

0.2

0.4

0.6

0.8

1

0 50 100 150 200 250 300 350

depth (m)

No

rma

lize

d b

iod

ive

rsit

y


Posidonia e biodiversitàCopertura di Posidonia/cella


Biodiversità

Alghero

Mazara del Vallo

Mazara del Vallo

Posidonia e biodiversità


Copertura di Posidonia/cella

Biodiversità

Mazara del Vallo

Presenza di mammiferi marini

Azzellino, A., Airoldi, S., Gaspari, S., Nani, B. 2008. Habitat use of Cetaceans Azzellino, A., Airoldi, S., Gaspari, S., Nani, B. 2008. Habitat use of Cetaceans Along the Continental Slope and Adjacent Waters in the Western Ligurian Sea. Along the Continental Slope and Adjacent Waters in the Western Ligurian Sea. Deep Sea Research, Part I 55: 296-323.Deep Sea Research, Part I 55: 296-323.

Striped dolphin - presence/absence model

B S.E. Wald df Sig. Exp(B)

DepthMax .001 .000 188.966 1 .000 1.001

SlopeMin .004 .001 23.823 1 .000 1.004

Constant -2.834 .169 282.330 1 .000 .059

Bottlenose dolphin - presence/absence model

B S.E. Wald df Sig. Exp(B)

DepthMax -.005 .002 9.330 1 .002 .995

SlopeStd -.107 .046 5.367 1 .021 .899

Constant 6.921 2.315 8.941 1 .003 1013.645

X

X

e

ep

1


Presenza Mammiferi Marini

Stenella striata

Tursiope

Alghero

Presenza Mammiferi Marini

Stenella striata

Tursiope

Mazara del Vallo

Analisi Multicriteri

Environmental index: SW+BI+PSc+PTt Environmental index: SW+BI+PSc+PTt – SW, Sea weed cover normalized to 1

– BI, Biodiversity normalized to 1

– PSc, Presence Probability striped dolphin

– PTt, Presence Probability bottelnose dolphin

Distanza dalla costa (< 4 km; 2-10 km, 10-15 km, > 15 km)Distanza dalla costa (< 4 km; 2-10 km, 10-15 km, > 15 km)

Wave Energy Potential clusters (gruppi definiti in base a CA)Wave Energy Potential clusters (gruppi definiti in base a CA)


Analisi dei Cluster su Matrice Multicriteri: Alghero

Environmental index: SW+BI+PSc+PTt Environmental index: SW+BI+PSc+PTt


Gruppi di potenzialità energetica (1-3, dalla minore allla maggiore)Gruppi di potenzialità energetica (1-3, dalla minore allla maggiore)

Elevato potenziale energeticoBasso impatto ambientale

Potenziale Energetico MedioElevato Impatto Ambientale

Multicriteria Cluster Analysis

Basso Impatto Ambientale

Elevato Impatto Ambientale

h= -60 m, 10 units 37GWh/y

Costs = 135 M€

Wave Dragon

Turbine outlet

Reservoir

Waves overtopping the doubly curved ramp

Clima meteomarino PotenzaClima meteomarino Potenza24 kW/m 24 kW/m 12 GWh/y/unit 12 GWh/y/unit36 kW/m 36 kW/m 20 GWh/y/unit 20 GWh/y/unit48 kW/m 48 kW/m 35 GWh/y/unit 35 GWh/y/unit

Wave reflector

Analisi dei Cluster su Matrice Multicriteri: Mazara del Vallo

Environmental index: SW+BI+PSc+PTt Environmental index: SW+BI+PSc+PTt


Gruppi di potenzialità energetica (1-4, dalla minore alla maggiore)Gruppi di potenzialità energetica (1-4, dalla minore alla maggiore)

Potenziale Energetico sensibilmente più elevato a fronte di un Impatto Ambientale poco più alto

Multicriteria Cluster Analysis

Alto potenziale, Impatto accettabile

Soluzione costieraSoluzione costiera

Seawave Slot-cone Generator (SSG) concept

Hatch to access Turbine

Grating MST Turbin/Generator

APPLICATION OF SSG STRUCTURE AS APPLICATION OF SSG STRUCTURE AS SLOPING CROWN WALL SLOPING CROWN WALL ON A VERTICAL BREAKWATERON A VERTICAL BREAKWATER

h= -20 2.5 km h= -20 2.5 km 30GWh/y30GWh/y

Costs = Costs = 105 M€ only 10% extra costs if 105 M€ only 10% extra costs if the port needs to be built anywaythe port needs to be built anyway

Conclusioni

• Incorporare anticipatamente le istanze relative ai possibili impatti delle Incorporare anticipatamente le istanze relative ai possibili impatti delle strutture deputate alla conversione dell’energia ondosa fornisce maggiori strutture deputate alla conversione dell’energia ondosa fornisce maggiori opportunità di mitigazione degli impatti, attraverso il loro inserimento fin opportunità di mitigazione degli impatti, attraverso il loro inserimento fin dalla fase di progettazione, e contribuisce ad una maggiore accettabilità dalla fase di progettazione, e contribuisce ad una maggiore accettabilità sociale di queste infrastrutture ed ad una maggiore sostenibilità per sociale di queste infrastrutture ed ad una maggiore sostenibilità per l’ambiente marino.l’ambiente marino.

• La prospettiva dovrebbe essere quella della VAS, Valutazione Ambientale La prospettiva dovrebbe essere quella della VAS, Valutazione Ambientale Strategica (SEA Directive 2001/42/EC). Strategica (SEA Directive 2001/42/EC).

• Il framework multicriteriale qui presentato consente di valutare il Il framework multicriteriale qui presentato consente di valutare il dispositivo più efficace in funzione di una sua localizzazione ottimale nella dispositivo più efficace in funzione di una sua localizzazione ottimale nella prospettiva di una minimizzazione degli impatti.prospettiva di una minimizzazione degli impatti.


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