Bari. Con determinazione n.190 del 29 maggio 2018 del Presidente dell’Autorità di Sistema Portuale del Mare Adriatico Meridionale, Prof. Ugo Patroni Griffi, è stato dato avvio al procedimento per la formazione del Documento di Pianificazione Energetica e Ambientale tramite la costituzione di un gruppo di lavoro, coordinato dall’ing. Francesco Di Leverano, direttore del Dipartimento Tecnico dell’Ente, composto dagli ingg. Cristian Casilli, Annunziata Attolico e Eugenio Pagnotta quali componenti interni e dal DiTNE (Distretto Tecnologico Nazionale sull’Energia) nelle figure del Prof. Ing. Arturo de Risi e del dott. Angelo Raffaele Colucci quali professionalità esterne.
l’incarico professionale inerente lo svolgimento delle prestazioni progettuali e di ricerca propedeutiche alla redazione del Documento di Pianificazione Energetica Ambientale relativo al Sistema Portuale del Mare Adriatico Meridionale. I principali contenuti del documento, funzionali alla pianificazione energetica del Sistema Portuale del Mare Adriatico Meridionale, sono volti a: 1. Definire il quadro di riferimento relativo al traffico portuale ed ai consumi energetici dell’Autorità; 2. Definire l’evoluzione del quadro regolamentare inerente all’impiego delle fonti energetiche rinnovabili per la produzione di energia nel caso dell’Autorità di Sistema Portuale del Mare Adriatico Meridionale; 3. Definire gli scenari di pianificazione energetica in una logica di riduzione delle emissioni, attraverso una pluralità di linee d’azione, quali l’efficientamento delle strutture esistenti, lo sviluppo di un Sistema Semplice di Produzione e Consumo (SSPC) ed il “cold ironing”.
I Sistemi Semplici di Produzione e Consumo (SSPC) sono “sistemi caratterizzati dall’insieme dei sistemi elettrici, connessi direttamente o indirettamente alla rete pubblica, all’interno dei quali il trasporto di energia elettrica per la consegna alle unità di consumo che li costituiscono non si configura come attività di trasmissione e/o di distribuzione, ma come attività di auto approvvigionamento energetico.”
Premessa. Fronteggiare il problema dell’inquinamento derivante dalle navi, nella direzione di uno sviluppo economico sostenibile dal punto di vista ambientale, è obiettivo prioritario dell’IMO (International Maritime Organization) al punto da redigere una Convenzione internazionale per la prevenzione dell’inquinamento causato da navi, la MARPOL 73/78 (MAR ine POLlution Convention).
La qualità dell’aria delle città portuali è l’elemento che induce le comunità globali ad investire in ricerca per mettere appunto nuove tecnologie per contrastare il fenomeno dell’inquinamento. E’ riconosciuto che il settore marittimo-portuale contribuisce alla diffusione di sostanze tossiche nell’atmosfera nella misura del 13% su scala globale. Secondo l’ISPRA (Istituto Superiore per la Protezione e le Ricerca Ambientale), la connessione con un sistema da terra e lo spegnimento dei motori ausiliari di bordo permetterebbe l’abbattimento in porto delle emissioni di zolfo e di CO2 pari ad almeno il 50% di CO2, il 99% di CO e oltre il 50% di N2O. La riduzione delle emissioni da parte delle navi è oggetto della Direttiva Europea 2005/33/EC che impone l’utilizzo di nafte a basso contenuto di zolfo (< 0,1% per alimentare i motori delle navi nei porti europei.
La Raccomandazione della Commissione Europea 2006/339/EC pur non avendo alcun valore coercitivo, promuove la realizzazione di infrastrutture per il cold ironing, e sulla base di questa sono molti i progetti che stanno andando avanti nei porti europei. Il Senato della Repubblica italiana ha approvato l’emendamento al Dl Semplificazioni sul ‘Cold ironing’, per l’eliminazione degli oneri generali di sistema per le forniture di energia elettrica alle navi attraccate in banchina, fattore che contribuirebbe alla diffusione del sistema di alimentazione elettrica per le navi ormeggiate nei porti del nostro Paese. Da anni vengono portati avanti progetti e attività che favoriscono uno sviluppo territoriale produttivo attento agli aspetti ambientali. Incentivare l’utilizzo del cold ironing nei porti italiani, è il primo obiettivo del Governo italiano a partire dal gennaio scorso.
Cold ironing. E’ il sistema che permette alle unità navali di spengere i motori durante la permanenza in banchina e di ricevere da terra l’energia necessaria alle molteplici funzioni di cui la nave necessita. Lo spegnimento dei motori porterebbe una riduzione delle emissioni di CO2 nei porti a beneficio anche delle città portuali che, generalmente in Italia, si trovano in area di confine in una convivenza talvolta difficile. Il cold ironing si pone nella direzione di uno sviluppo ecosostenibile dei porti e dell’industria dello shipping, anche se oggi presenta anche dei limiti per i porti italiani in alcuni settori dell’industria navale; si veda il caso di più navi da crociera attraccate in contemporanea ad un terminal e/o una stessa banchina che sicuramente richiederebbero più energia rispetto ad altre tipologie di navi.
Nell’agosto 2004 la portacontainer NYK Atlas, attraccata al molo 100 del Porto di Los Angeles è stata la prima nave al mondo ad essere alimentata da terra. Sempre nel 2004 il Porto di Long Beach, secondo porto container degli Stati Uniti, ha emesso una specifica tecnica per la realizzazione del cold ironing su alcuni suoi moli che è poi diventata la base per le normative IEC: “Design Standard for Shore to Ship Power”. Nel 2007 il Porto di Oakland ha iniziato un progetto di cold ironing che prevede anche l’autoproduzione di energia per mezzo di un impianto a LNG (Liquified Natural Gas).
Le linee guida per la redazione dei piani Regolatori di Sistema Portuale raccomandano, tra gli indirizzi strategici da perseguire per la sostenibilità energetica ed ambientale, la elettrificazione delle banchine prevedendo misure di incentivazione per gli armatori che intendano adeguare le navi. Il trattato internazionale per la sicurezza della vita nei mari (SOLAS) definisce gli standard di sicurezza per la costruzione, le apparecchiature, e la gestione delle navi.
Come si nota, l’elemento fondamentale del sistema è quello di connessione alle navi; per alcune tipologie di navi questo è costituito da una verricello con cavi dotati di spina a bordo della nave, mentre a terra sono predisposti punti di allaccio con prese femmina. Per altre navi invece il sistema è costituito da un argano mobile o da una gru a terra che consente di portare i cavi con le rispettive spine nel punto di ingresso previsto sulla nave, dove sono installate le prese femmine alle quali sono connessi i cavi.
Avvolgicavo fisso a colonna (fonte Cavotec)
Es. spina al terminale di un avvolgicavo
Shore to ship power. La realizzazione di impianti di elettrificazione delle banchine richiede la collaborazione di varie entità (pubbliche istituzioni, armatori, autorità portuali, gestori dei terminal) a garanzia della sostenibilità commerciale dell’investimento e di un miglioramento dell’impatto ambientale. I sistemi di alimentazione shore to ship seguono la norma IEC 80005-1/ISO/IEEE. Il cold ironing richiede un trasformatore dedicato con tensione lato nave; e la tensione offerta varia da nave a nave. La rete elettrica portuale all’interno della quale sono collegati i sistemi per il cold ironing rappresenta generalmente una rete elettrica in MT o in BT alla quale si collegano carichi elettrici e sistemi di generazione dell’energia elettrica distribuiti su una definita area territoriale. Tali sistemi di generazione possono essere basati su fonti energetiche tradizionali o su sistemi di cogenerazione e sistemi di accumulo dell’energia. Al fine di ottimizzare i benefici ottenibili tramite il cold ironing, sia in termini ambientali che economici, risulta fondamentale rendere intelligente la rete elettrica portuale trasformandola in una smart grid portuale.
Cold ironing, limiti del sistema. Il primo limite è l’alto costo che ne comporta. Questa tecnologia necessita sia dell’elettrificazione della banchina, che di un intervento diretto sulla nave per potersi allacciare alla rete. L’intervento sulla nave risulterà più oneroso se la nave è già costruita. I costi diminuiscono se la nave è in fase di progettazione. Va considerato anche l’alto costo dell’energia elettrica in Italia che, fino ad oggi, ne ha limitato la diffusione. La fonte di produzione dell’energia è un altro aspetto da valutare. Attualmente a livello nazionale, l’energia è generata nella quasi interezza dall’impiego di combustibili fossili e gas naturale in centrali termoelettriche. Pertanto l’elettricità nei porti sarebbe prodotta da combustibili, processo che vedrebbe emissioni di CO2 maggiori rispetto all’utilizzo del combustibile marino.
Sistema Portuale del Mare Adriatico Meridionale.
Per l’AdSP del Mare Adriatico Meridionale possiamo dire che l’elettrificazione delle banchine dei due porti principali del Sistema è già programmata e si parla di ‘operativa – utenza’ per la fine del 2023. Infatti, l’AdSP, già l’anno scorso, ha presentato un progetto di fattibilità tecnico – economica, redatto dal Dipartimento tecnico dell’ente con la consulenza specialistica dell’ing. Pasquale Monaco, il progetto di lavori per la realizzazione dei sistemi di cold ironing nei porti di Bari e di Brindisi e per un importo complessivo di €25.661.024,00. L’intervento, nell’ambito dell’Asse D “Green ports” del PAC “Infrastrutture e Reti” 2014 – 2020, riguarda due sistemi di elettrificazione di banchine, il primo che alimenti le navi agli ormeggi n. 15,16/17, 18 di Punta delle Terrare nel Porto di Brindisi e il secondo per l’approvvigionamento energetico delle navi agli ormeggi n.10 e n.11 della Darsena di Ponente nel Porto di Bari.
L’intervento prevede, inoltre, la realizzazione di sistemi di produzione di energia da fonte rinnovabile (fotovoltaico), connessi agli impianti di Cold Ironing progettati in modo da soddisfare anche parzialmente il fabbisogno energetico delle navi ormeggiate in banchina.
L’obiettivo specifico è quello di definire processi per la gestione ambientale ed energetica dei porti ed il loro inquadramento quali “Green Ports”, promuovendo in particolare l’introduzione di soluzioni tecnologiche innovative per la produzione di energia da fonti rinnovabili in ambito portuale e nuovi processi per l’integrazione di problematiche di carattere ambientale ed energetico. La strategia di sviluppo energetico e ambientale che l’Autorità di Sistema Portuale MAM persegue, nei porti di competenza, è orientata a ridurre i principali fattori di pressione sulle matrici ambientali.
I porti di Bari e Brindisi sono inseriti nel contesto cittadino residenziale delle due città e rappresentano un importante punto di riferimento per l’economia urbana e lo sviluppo economico del territorio. Entrambi gli scali accolgono navi ro-ro, ro- pax e crociere, durante tutto l’anno: queste sono fattore di inquinamento ambientale e acustico, la cui origine è legata alla necessità di mantenere accesi gli apparati di generazione elettrica anche quando le navi sono ormeggiate in banchina.
Strategicamente, l’obiettivo di tale intervento di “Cold Ironing” qui descritto, alimentato in parte da un impianto di produzione di energia da fonte fotovoltaica, è quello di ridurre le immissioni in atmosfera di sostanze inquinanti, consentendo alle navi, ferme in banchina, l’allaccio all’alimentazione elettrica fornita da terra. Questo sistema impiantistico consentirà alle navi di mantenere spenti i motori durante la sosta in porto; di conseguenza, oltre all’abbattimento dell’inquinamento atmosferico, il nuovo impianto consentirà di ottenere anche una notevole riduzione dell’inquinamento acustico, in genere dovuto proprio al funzionamento continuo dei generatori di bordo.
L’intervento porterà a raggiungere gli obiettivi, prefissi dal DPEASP dell’Autorità di Sistema Portuale MAM, di utilizzo di sistemi e tecnologie a minor impatto ambientale per il soddisfacimento del fabbisogno energetico dei porti, di riduzione dell’impatto ambientale dovuto alla sosta delle navi in porto nonché la produzione di una ulteriore aliquota di energia elettrica da fonte rinnovabile. L’elettrificazione di parte delle banchine dei Porti di Bari e Brindisi consentirà di garantire la fornitura di energia pulita per il trasporto marittimo, in contesti con livelli di qualità dell’aria influenzati dalle attività portuali e caratterizzati episodicamente da inquinamento acustico.
Il progetto, dunque, risulta coerente con quanto indicato nelle Linee d’Azione dell’asse tematico D – Green Ports del Programma, che testualmente prevede “la rete elettrica situata lungo le coste può contribuire a ridurre l’impatto ambientale delle navi adibite alla navigazione marittima”. I risultati che si prevede di ottenere sono i seguenti: riduzione degli inquinanti NOX[g/kWh] = -98,93 %; SO2 [g/kWh] = -88,75%; CO2 [g/kWh] = – 67,81%; PM [g/kWh] = -98,36%.
L’intervento è inserito nel Documento di Pianificazione Energetica e Ambientale di Sistema Portuale (DPEASP), adottato con Determina Presidenziale n. 383 del 02/10/2019 e aggiornato con comunicazione inviata al M.I.T. in data 16.03.2020 (prot. ADSPMAM n.8804).
Il progetto di elettrificazione delle banchine è in linea con il principio di “concentrazione delle risorse finanziarie su modalità di trasporto sostenibili”del PON Infrastrutture e Reti 2014-2020; è coerente con le linee d’azione dei Programmi Operativi Regionali 2014-2020 per il settore dei trasporti, in particolare con l’obiettivo di “sviluppare e migliorare sistemi di trasporto sostenibili dal punto di vista dell’ambiente”. Il progetto, inoltre, contribuisce alla soddisfazione del fabbisogno “di rinnovamento delle infrastrutture portuali”, argomento sul quale si concentrano i documenti programmatici della Regione Puglia. Esso, infatti, contribuisce al conseguimento dell’intervento programmato di “ammodernamento dell’attuale sistema logistico, soprattutto per quel che concerne il sistema portuale regionale”.
Porto di Bari. La connessione dell’impianto di Cold Ironing avverrà in un punto di consegna trifase ubicato presso l’accesso di varco della Vittoria, rispondendo a tutti i requisiti richiesti dalla norma tecnica CEI 0-16. L’impianto elettrico è stato dimensionato ipotizzando la contemporaneità di due navi Ro-Ro/Ro-Pax o, in alternativa, di una nave Ro-Ro/Ro-Pax e una nave da crociera. Nel rispetto degli standard internazionali previsti dalla normativa IEC/IEEE 80005-1, il progetto proposto prevede l’installazione di un convertitore di potenza da 16MVA, con uscite a 6,6/11kV. Sulla darsena di Ponente saranno installate n. 3 “Gru” o “Crane” lungo la banchina ospitante l’ormeggio n.11, per alimentare le navi di tipo Ro-Ro/Ro-Pax, e n.3 “junction-box” (ovvero prese fisse a terra più mezzo mobile). L’impianto sarà alimentato da un cavo elettrico di media tensione a 20kV, della lunghezza di circa 3,5 km, che consentirà di connettere il punto di consegna ubicato in prossimità del varco della Vittoria con gli impianti sul molo.
Porto di Brindisi. L’area di intervento, che sarà dotata del sistema di Cold Ironing, è quella di Punta delle Terrare, situata nel Porto Medio, nello specifico la zona degli ormeggi 15, 16/17 e 18, destinati all’attracco delle navi traghetto di tipo Ro-Ro e Ro-Pax. L’Autorità di Sistema Portuale del Mare Adriatico Meridionale ha predisposto un progetto che prevede la realizzazione di nuovi accosti per navi traghetto e Ro-Ro di S. Apollinare e, nell’ottica di espansione delle attività portuali, si prevedono ormeggi compatibili anche con navi da crociera. Al fine di non limitare questa prospettiva di crescita, l’impianto sarà predisposto per consentire anche l’incremento di potenza necessario alla gestione delle navi da crociera oltre che tale da garantire un’agevole elettrificazione della nuova banchina da realizzarsi.
Al fine di garantire anche il rispetto degli standard internazionali auspicati dalla norma IEC/IEEE 80005-1, si prevede l’installazione di un convertitore di potenza da 6,5 MW con uscita a 11 kV, predisposto anche per un futuro ampliamento dell’impianto che consenta anche l’attracco di navi da crociera. Presso Punta delle Terrare saranno installate n.3 “Gru” (Crane), in posizioni fisse sulle banchine ospitanti gli ormeggi 15, 16-17, 18: avranno un braccio rotante, pieghevole in avanti, di lunghezza proporzionata alla distanza di ormeggio della nave, sul quale sarà posto il cavo di alimentazione elettrica. Sul lato della banchina ospitante l’ormeggio 15 è prevista la predisposizione dell’impianto che consentirà di elettrificare quelli che saranno i nuovi accosti di potenziamento della banchina esistente.
Osservazioni. E’ stata valutata la realizzazione di un Sistema Semplice di Produzione e Consumo basato sull’impiego di fonti energetiche rinnovabili (FER), al fine di soddisfare il fabbisogno energetico dell’Autorità di Sistema Portuale per i prossimi decenni. Il modello proposto “Modello SEU” (Sistema Efficiente di Utenza), presuppone la realizzazione di impianti fotovoltaici su aree dell’Autorità di Sistema Portuale, o limitrofe, di taglia sufficiente a garantire l’autosufficienza energetica dell’Autorità di Sistema Portuale e l’alimentazione delle navi da crociera tramite “cold ironing”; la soluzione ipotizzata prevede anche la presenza di uno storage per coprire eventuali spunti di potenza. Tutta l’energia in eccesso verrebbe ceduta alla rete, mentre quella utilizzata dall’Autorità di Sistema Portuale verrebbe regolata dal contratto con il fornitore nel quale sarebbe definito il prezzo di vendita dell’energia.
I vantaggi di questo modello sono: – il prezzo dell’energia venduta sarebbe al netto degli oneri di trasporto; – l’eccedenza verrebbe ceduta alla rete; – il fornitore realizzerebbe l’investimento e, grazie al meccanismo del POD virtuale (Point of Delivery, detto anche ‘punto di fornitura’, ‘punto di consegna’ o ‘punto di prelievo’), potrebbe cedere energia e potenze utili a soddisfare l’esigenza di tutti i porti ricadenti nell’Autorità di Sistema Portuale del Mare Adriatico Meridionale (Barletta, Bari, Brindisi, Manfredonia e Monopoli); – l’armatore avrebbe l’onere di eseguire modifiche di modesta entità sul mezzo navale perché la trasformazione avverrebbe a terra con idoneo trasformatore.
Con questo progetto – elettrificazione delle banchine – l’AdSP MAM si pone all’avanguardia fra i porti italiani e del Mediterraneo, affermando che l’era green per i porti è possibile nella mission di salvaguardare l’ambiente e lo shipping.
Abele Carruezzo
