1. Oggetto
La presente relazione riguarda la realizzazione di un impianto tecnologico per la
produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili mediante una turbina eolica di piccola
taglia di potenza nominale 50 KW (miniaerogeneratore).
L’impianto prevede l’utilizzo di un miniaerogeneratore WINDTECH da 50 kW, su torre
tubolare in acciaio di tipo fisso.
L’impianto sarà collegato in parallelo alla rete esistente in bassa tensione.
L’installazione dell’Impianto minieolico avverrà nel comune di URBINO (PU); l'area
interessata dall'intervento è ubicato presso la località Monte della Conserva, ad est dal
centro abitato di Urbino ad una distanza di circa 5 km, alle coordinate GPS:
43°43' 27.82" Nord - 12°42' 2.66" Est
4843831.78 m Nord - 314805.32 m Est
Il terreno è presente in catasto al foglio di mappa n. 174, particella n. 141, ed ha una
estensione superficiale di circa 4.000 m2.
Il terreno è a vocazione agricola, su di esso persistono dei capannoni per uso agricolo, si
estende tra i 619 ed i 626 mt s.l.m., idoneo dunque all’installazione di impianti minieolici
ed è ben servito dalla linea elettrica esistente in bassa e media tensione.
2. Premessa
Una molteplicità di condizioni fra cui il surriscaldamento globale, i mutamenti climatici,
l’aumento dei costi di approvvigionamento dei combustibili fossili, il progressivo
esaurimento delle risorse, l’instabilità politica di molti paesi produttori di petrolio e gas,
stanno portando l’attenzione verso nuovi concetti di sostenibilità economico-ambientale.
La sottoscrizione del protocollo di Kyoto (1997) ha sancito a livello mondiale l’impegno di
moltissime nazioni ad una riduzione della pressione antropica sull’ecosistema, ed anche
nazioni che non hanno sottoscritto l’impegno si stanno intensamente adoperando alla
ricerca e alla diffusione di tecnologie più rispettose dell’ambiente.
L’Europa, nella Commissione del 23 gennaio 2008 ha approvato il pacchetto comunitario
“ENERGIA E CLIMA”, che prevede:
1. sostituzione obbligatoria, entro il 2020, del 20% dei consumi Finali di energia
con fonti rinnovabili ed elevazione al 30% ove i paesi extraeuropei raggiungano,
alla stessa data, l’obbiettivo del 20%;
2. riduzione del 20% delle emissioni di CO2;
3. incremento del 20% del risparmio energetico;
4. Incremento del 10% della quota dei biocarburanti per il trasporto;
5. riparto obbligatorio degli obbiettivi fra i paesi membri;
6. proposta di nuova direttiva per la promozione delle energie rinnovabili.
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1
L’Italia con il d.lgs. 3 maggio 2008 n. 115 ha previsto tra gli obbiettivi nazionali ambiziosi:
1. sostituzione obbligatoria nel 2020 del 17% dei consumi finali di energia con fonti
rinnovabili (quota 2006: 5,2%);
2. riduzione del 20% delle emissioni di CO2 (+ 12% 2006 rispetto 1990; - 7,9% media
dell’UE nello stesso periodo);
3. risparmio energetico al 2016 del 9,6% (piano di azione nazionale per l’efficienza
energetica).
Tali obbiettivi prevedono in particolare l’aumento della produzione di energia da fonte
eolica di un fattore pari a circa 10 in rapporto alla produzione del 2005.
Queste premesse aprono le porte ad opportunità imprenditoriali stabili e durature che, oltre
a contribuire alla sostenibilità energetica su scala nazionale, possano creare sul territorio
ricchezza e posti di lavoro, nonché complessivamente accrescere il prodotto interno lordo
con conseguenti benefici per l’economia nazionale.
L’andamento storico e di prospettiva dei costi energetici da fonte eolica, in funzione della
velocità media del vento, mostra una significativa riduzione verso valori fortemente
competitivi, in particolare per velocità media del vento al mozzo superiori a 5 m/s.
L’andamento del costo energetico relativo ai sistemi eolici è determinato dai miglioramenti
nella tecnologia (macchine sempre più affidabili e competitive) resi possibili dagli esiti delle
ricerche applicate al settore (es. profili e rendimenti delle pale) e dai volumi della domanda
di energia da fonte rinnovabile.
L’interesse crescente negli impianti da fonte rinnovabile di piccola dimensione emerge
dalla deregolamentazione del mercato dell’energia che conduce a un sistema di mini
generazione diffusa, in alternativa alla generazione centralizzata e nazionalizzata.
È dunque possibile definire nuovi modelli tecnologici della distribuzione dell’energia
elettrica, producendo energia da fonte rinnovabile nello stesso luogo dove viene
consumata, con riduzione notevole dei costi sociali e ambientali dovuti al trasporto
dell’energia con elettrodotto e al consumo di energia da fonte fossile.
L’energia eolica, al pari delle altre fonti energetiche rinnovabili, ha trovato legittimità nella
legge n. 10 del 09/01/91 che all’art. 1 comma 4 così recita: “L’utilizzazione delle fonti di
energia di cui al comma 3 (l’energia eolica) è considerata di pubblico interesse e di
pubblica utilità e le opere relative sono equiparate alle opere pubbliche dichiarate
indifferibili ed urgenti ai fini dell’applicazione delle leggi sulle opere pubbliche.
Lo Stato Italiano con il Decreto Legislativo 29/12/2003, n. 387, (DLGS 387/03) ha dato
attuazione alla Direttiva 2001/77/CE relativa alla promozione dell’energia elettrica prodotta
da fonti rinnovabili nel mercato interno dell’energia. Detto decreto è stato recentemente
modificato e aggiornato con la Legge 24/12/2007, n. 244, (legge finanziaria 2008).
Il Committente ha intenzione di realizzare nel comune di Urbino, in catasto al foglio 174,
p.lla 141, un impianto per la produzione di energia elettrica da fonte eolica, costituito da
n.1 aerogeneratore della potenza nominale di 50 kW, in bassa tensione del tipo trifase a
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400V, inferiore alla soglia di 60 kW di cui alla tabella A allegata al suddetto Decreto
Legislativo.
Tale tipo di impianto, di piccola taglia, rientra nella definizione di impianto alimentato da
fonte rinnovabile di cui all’art. 2, comma C1, del DLGS 387/03, e per esso, ai sensi dell’art.
12, comma 52, del medesimo DLGS 387/03, non è previsto il rilascio di alcuna
autorizzazione e non si applicano le relative procedure, ma è sufficiente la denuncia di
inizio attività di cui agli artt. 22 e 23 del DPR n. 380/01.
3. Normativa tecnica
La normativa e le leggi di riferimento sono quelle CEI ed UNI applicabili oltre alle vigenti
disposizioni di legge in materia di sicurezza e prevenzione degli infortuni sul lavoro. In
particolare, l’impianto sarà conforme alle seguenti leggi e norme tecniche:
-
CEI 64-8: Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000 V in
c.a. e a 1500 V in c.c.:
CEI 11-20: Impianti di produzione di Energia Elettrica e gruppi di continuità collegati
a reti di I e II categoria;
CEI – EN 61400-1 “turbine eoliche - parte 1: prescrizioni di progettazione”. ed. 2007
1
DLGS 387/03 - Art. 2. Definizioni - 1. Ai fini del presente decreto si intende per:
b) impianti alimentati da fonti innovabili programmabili: impianti alimentati dalle biomasse e alla
fonte idraulica, ad esclusione, per quest'ultima fonte, degli impianti ad acqua fluente, nonché gli
impianti ibridi, di cui alla lettera d);
c) impianti alimentati da fonti rinnovabili non programmabili o comunque non assegnabili ai servizi
di regolazione di punta: impianti alimentati dalle fonti rinnovabili che non rientrano tra quelli di cui
alla lettera b);
2
DLGS 387/03 - Art. 12. Razionalizzazione e semplificazione delle procedure autorizzative - 5.
All'installazione degli impianti di fonte rinnovabile di cui all'articolo 2, comma 1, lettere b) e c) per i
quali non è previsto il rilascio di alcuna autorizzazione, non si applicano le procedure di cui ai
commi 3 e 4. Ai medesimi impianti, quando la capacità di generazione sia inferiore alle soglie
individuate dalla tabella A allegata al presente decreto, con riferimento alla specifica fonte, si
applica la disciplina della denuncia di inizio attività di cui agli articoli 22 e 23 del testo unico di cui
al d.P.R. 6 giugno 2001, n. 380, e successive modificazioni. Con decreto del Ministro dello sviluppo
economico, di concerto con il Ministro dell'ambiente e della tutela del territorio e del mare,
d'intesa con la Conferenza unificata di cui all'articolo 8 del decreto legislativo 28 agosto 1997, n.
281, e successive modificazioni, possono essere individuate maggiori soglie di capacità di
generazione e caratteristiche dei siti di installazione per i quali si procede con la medesima
disciplina della denuncia di inizio attività. (comma così modificato dall'articolo 2, comma 158,
legge n. 244 del 2007)
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-
-
-
CEI EN 61400-2 “wind turbines – part 2: design requirements for small wind
turbines”. ed. 2006
CEI EN 61400-11 “ sistemi di generazione a turbine eolica - parte 11: tecniche di
misura del rumore acustico”. ed.2004
CEI EN 61400-12-1 “wind turbines – part 12-1: power performance measuring of
electricity producing wind turbines”. ed.2005
CEI EN 61400-21 “sistemi di generazione a turbine eolica – parte 21: misura e
valutazione delle caratteristiche di qualità della potenza elettrica di aerogeneratori
collegati alla rete”. ed.2002
CEI EN 61400-25-1 “wind turbines – part 25: communications for monitoring and
control of wind power plants – overall description of principles and models”
CEI EN 61400-25-2 “wind turbines – part 25: communications for monitoring and
control of wind power plants – information models”
CEI EN 61400-25-3 “wind turbines – part 25: communications for monitoring and
control of wind power plants – information exchange models”
CEI EN 61400-25-5 “wind turbines – part 25: communications for monitoring and
control of wind power plants – conformance testing”
CEI EN 61000-3-2 : Compatibilità elettromagnetica (EMC) – parte 3: Limiti Sezione
2: Limiti per le emissioni di corrente armonica (apparecchiature con corrente di
ingresso = 16 A per fase);
CEI EN 60555-1 : Disturbi nelle reti di alimentazione prodotti da apparecchi
elettrodomestici e da equipaggiamenti elettrici simili – parte 1: definizioni;
CEI EN 60439-1-2-3 : Apparecchiature assiepate di protezione e manovra per
bassa tensione;
CEI EN 60445 : Individuazione dei morsetti e degli apparecchi e delle estremità dei
conduttori designati e regole generali per un sistema alfanumerico;
CEI EN 60529 : Gradi di protezione degli involucri (codice IP);
CEI EN 60099-1-2 : Scaricatori;
CEI 20-19 : Cavi isolati con gomma con tensione nominale non superiore a 450/750
V;
CEI 20-20 : Cavi isolati con polivinilcloruro con tensione nominale non superiore a
450/750 V;
CEI 81-1 : Protezione delle strutture contro i fulmini;
CEI 81-3 : Valori medi del numero di fulmini a terra per anno e per chilometro
quadrato;
CEI 81-4 : Valutazione del rischio dovuto a fulmine;
CEI 0-2 : Guida per la definizione della documentazione di progetto per impianti
elettrici;
CEI 0-3 : Guida per la compilazione della documentazione per la legge 46/90;
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-
DK-5940 ed 2.2 Aprile 2007- Criteri di allacciamento di impianti di produzione alla
rete BT di Enel Distribuzione;
Delibera del AEEG del 23 luglio 2008 – ARG/elt99/08 – TICA (testo integrato delle
connessioni attive) ha stabilito il limite di potenza fino a 100 kW per la connessione
in BT (trifase) dal 1° gennaio 2009, con pratica da presentare al gestore locale della
rete elettrica.
4. Finalità di utilizzo dell’energia prodotta
L’energia prodotta da un impianto minieolico può prevedere due finalità di utilizzo:
- la vendita (cessione totale in rete) con tariffa onnicomprensiva;
- l’autoconsumo con lo scambio sul posto.
Entrambe le tipologie prevedono l’allacciamento alla rete elettrica, che fino a 100 kW
avverrà in bassa tensione.
Nel caso oggetto del progetto l'energia prodotta sarà immessa in rete.
5. Tariffa omnicomprensiva impianto minieolico
La legge n. 244 del 24 dicembre 2007 (Finanziaria 2008) ha introdotto un nuovo sistema di
incentivazione per gli impianti alimentati da fonti rinnovabili che prevede una tariffa fissa
onnicomprensiva, comprensiva cioè sia dell’incentivo che del ricavo per la vendita
dell’energia elettrica prodotta.
L’energia elettrica immessa nel sistema elettrico prodotta dagli impianti eolici con potenza
inferiore a 200 kW da diritto, per un periodo di quindici anni ad una tariffa fissa
onnicomprensiva pari a 0,30 €/kWh.
Inoltre solo l’energia elettrica da fonte rinnovabile prodotta dall’impianto ed immessa in
rete, come definita dell’allegato A del Decreto del Ministero dello Sviluppo Economico del
18 dicembre 2008 (pubblicato in G.U. n. 1 del 2 gennaio 2009), può accedere alla tariffa
onnicomprensiva.
Il produttore che intende avvalersi del sistema della tariffa fissa onnicomprensiva deve
presentare apposita domanda di qualifica al GSE (Gestore Servizi Elettrici).
6. Inquadramento territoriale
Destinazione urbanistica da Piano Regolatore Generale vigente (PRG)
La destinazione urbanistica dell'area interessata dall’insediamento risulta essere zona E agricola.
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La sua utilizzazione, non sarà affatto ostacolata dall’impianto in progetto. Le opere da
realizzare non costituiscono una variazione della destinazione d’uso e non necessitano di
alcuna variante allo strumento urbanistico, come da giurisprudenza consolidata.
Il sito in esame è inserito nel Parco Territoriale delle Cesane, ed è soggetto quindi alle
norme di cui alla L.R. n. 13/90 e alle disposizioni contenute nelle Norme Tecniche di
Attuazione (con eventuali modifiche ed integrazioni) relative alle norme di tutela del
patrimonio botanico vegetazionale presente nelle aree extraurbane.
L’area oggetto del progetto non ricade in zone S.I.C., Z.P.S. o in aree percorse dal fuoco.
7. Analisi di producibilità
Ai fini della determinazione della producibilità dell’impianto è necessario qualificare il sito
dal punto di vista anemologico. Una campagna anemometrica sperimentale avrebbe però
avuto un’incidenza di costo significativa rispetto al valore delle opere, si è pertanto deciso
di accettare un margine di incertezza più elevato sulla stima di producibilità, effettuando
l’analisi sulla base dell’atlante eolico del CESI http://atlanteeolico.cesiricerca.it/viewer.htm,
a beneficio di un risparmio notevole sui costi e tempi di indagine.
Le carte, che riportano la velocità media del vento a 20 m sul livello del terreno, risultano
utili dal momento che la quota di installazione dell’aerogeneratore è di 24 metri.
La producibilità attesa dall’impianto sarà maggiore della presente, calcolata a 20 metri di
altezza:
2000[h] x 0,90 x 0,97 x 0,95 x 50 [kW] = 82.935 kWh/anno
In considerazione della producibilità stimata è possibile determinare i benefici ambientali,
in termini di emissioni evitate, derivanti dall’utilizzo di una forma di energia pulita che non
produce sostanze inquinanti emettibili nell’ecosfera, polveri, calore, come invece accade
nel caso dei metodi tradizionali di generazione di energia elettrica.
In particolare le emissioni che vengono ridotte in modo significativo sono:
- CO2 (anidride carbonica): 700 g/kWh;
- SO2 (anidride solforosa): 1,4 g/kWh;
- NO2 (ossidi d’azoto): 1,9 g/kWh.
Tali gas ad elevate concentrazioni risultano dannosi per la salute umana e per il
patrimonio storico e naturale, nonché la CO2 risulta essere causa dell’effetto serra
responsabile dei cambiamenti climatici della terra.
I benefici per l’ambiente in termini di emissioni di CO2 evitate sono quantificati in:
82.935 kWh x 0,7 kg/kWh = 58.054,50 kg CO2/anno
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Considerando che un ettaro di bosco è in grado di assorbire circa 5550 kg di CO2 all’anno
(circa 300 alberi a medio fusto per ettaro), la realizzazione dell’intervento equivale ad un
rimboschimento di:
58.054,50 / 5550 = 10,46 Ha circa.
8. Criteri di inserimento dell’impianto
È stata posta particolare attenzione all’adozione di idonee misure per ridurre la visibilità
delle opere civili (fondazione, cavidotti di collegamento).
Il cavidotto a bassa tensione sarà interrato (fino al punto di consegna - contatori); la
fondazione sarà interrata rispetto alla quota di campagna, la superficie superiore sarà
ricoperta con materiale inerte rinveniente dallo scavo precedentemente realizzato.
La viabilità già presente sul sito non ne comporta una ulteriore realizzazione e perciò
permette di evitare ulteriore scorticamento del piano di campagna.
L’impatto visivo, che non può essere eliminato, sarà comunque di natura transitoria e
reversibile, infatti le caratteristiche tecniche di tale impianto permettono di stimare la vita
utile dello stesso in circa 30 anni, trascorsi i quali il sistema eolico verrà dimesso e il
proponente rimuoverà tutte le opere con ripristino delle condizioni originarie antecedenti
l’installazione.
Il palo adottato è di tipo tubolare di materiale metallico e di colorazione bianco-grigia. Il
rotore, invece è costituito da tre pale in materiale GFRP- Glass Fiber Reinforced Plastic.
La presenza sul territorio di un impianto minieolico per la produzione di energia elettrica,
può costituirsi quale emblema rappresentativo di “sviluppo sostenibile”, concretizzando
una garanzia del rispetto delle risorse ambientali nel loro complesso.
9. Descrizione delle opere in progetto
Il progetto in questione prevede essenzialmente la realizzazione delle seguenti opere :
- Fondazione torre: si realizzerà una fondazione di tipo diretto, costituita da un plinto in
c.a. formato da una base quadrata delle dimensioni m. 5.50 x 5.50 x 1.00 mt, sormontata
da un parallelepipedo di dimensioni 2.00 x 2.00 x 1.00 mt che conterrà i tirafondi di
ancoraggio della torre. Lo scavo complessivo sarà di dimensioni 5.50 x 5.50 x 2.20 mt,
tenendo conto di uno strato alla base del plinto di 20 cm composto da magrone. Sul fondo
dello scavo del plinto verrà posto uno strato di geotessuto filtrante per drenaggi.
- Torre e navicella: la torre sarà costituita da un cilindro in acciaio di altezza pari a 24 m.
Il cilindro sarà formato da più conci che verranno montati in sito, fino a raggiungere
l’altezza voluta. All’interno del tubolare sarà inserito il cavedio in cui correranno i cavi
elettrici necessari al vettoriamento dell’energia.
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Nello spazio utile della base, sarà ubicato il quadro di controllo che, oltre a consentire il
controllo da terra di tutte le apparecchiature della navicella, conterrà l’interfaccia
necessaria per il controllo remoto dell’intero processo tecnologico. La navicella sarà
costituita da un involucro in vetroresina e conterrà tutte le apparecchiature necessarie al
funzionamento elettrico e meccanico dell'aerogeneratore.
In particolare conterrà la turbina, azionata dalle eliche, che, con un sistema a trasmissione
diretta, trasmetterà il moto al generatore elettrico. Oltre ai dispositivi per la produzione,
nella navicella saranno ubicati anche i motori che consentono il controllo della posizione
della stessa (imbardate) e delle eliche. Le prime infatti possono ruotare a 360° sul piano di
appoggio navicella-torre, le eliche, invece, possono ruotare di 90° sul loro asse
longitudinale.
- Eliche e generatore: le eliche o pale sono realizzate in materiale speciale non metallico
per assicurare leggerezza e per non creare fenomeni indotti di riflessione dei segnali ad
alta frequenza che percorrono l’etere. Nel caso specifico la macchina adotta un sistema a
tre eliche calettate attorno ad un mozzo, a sua volta fissato all’albero della turbina. Il
diametro del sistema mozzo-eliche è pari a 18 m. Ciascuna pala è in grado di ruotare sul
proprio asse longitudinale, in modo da assumere sempre il profilo migliore ai fini
dell’impatto del vento. Con ventosità fuori dal range produttivo (> 25m/sec) le eliche sono
portate in posizione detta a “bandiera” in modo da offrire la minima superficie di
esposizione al vento. In tali condizioni la macchina cessa di produrre e rimane in stand-by.
Il generatore da utilizzare sarà di tipo a tre eliche, ad asse orizzontale, con generatore
elettrico trifase sincrono.
La scelta del tipo di generatore, comunque, non varia la tipologia del sistema
costruttivo/tecnologico.
- Cavidotto elettrico: l’energia elettrica prodotta dalla torre eolica verrà convogliata al
punto di consegna BT attraverso una linea BT realizzata con cavi interrati. Il cavidotto
elettrico sarà realizzato da un cavo multipolare in rame di sezione da 3.5 x 35 ( o 50) mm2.
Dal punto di consegna sino al punto di allaccio sulla rete verrà realizzata una linea elettrica
in cavi per bassa tensione quadripolari ad elica visibile, con posa aerea isolati in XLPE a
neutro centrale portante in lega di alluminio e senza guaina esterna, e fasi con conduttore
in alluminio con guaina esterna in XLPE a cura di ENEL Distribuzione S.p.A.
10.
Dettagli sulla realizzazione del plinto
La posa in opera dell'aerogeneratore previsto in esecuzione necessita di un ancoraggio al
terreno mediante la realizzazione di un plinto in conglomerato cementizio armato,
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dimensionato sulla base delle caratteristiche geotecniche del sito nel rispetto delle
normative tecniche vigenti.
Le caratteristiche dei materiali impiegati sulla base del calcolo sono:
• Calcestruzzo di classe C25/30;
• Acciaio in barre ad aderenza migliorata tipo B 450C.
Per i diversi elementi strutturali della torre è previsto l’impiego di acciaio S 355 JR (Fe 510
B) UNI EN 10025.
Tutti i componenti in acciaio sono protetti contro la corrosione superficiale mediante
zincatura a caldo in conformità alla norma UNI EN 1461.
11.
Fasi e tempi di esecuzione dei lavori
Le fasi di lavorazione sono riportate in tabella 1 e verranno eseguite in maniera
sequenziale.
Lavorazione
(in ordine di esecuzione)
Tracciamenti
Scavo di sbancamento a
macchina mediante
escavatore
Realizzazione plinti gettati in
opera
Realizzazione gabbiotti e
vano alloggio apparecchi di
misura (contatori)
Posa di torri di sostegno,
generatore eolico, pale
Cablaggio impianto e messa
in funzione
Durata della lavorazione
Operai previsti in cantiere
1 giorno
2
1 giorno
2
3 giorni
2
1 giorni
2
1 giorno
2
1 giorno
2
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12.
Modalità di installazione dell’Aerogeneratore
Le fasi di montaggio saranno le seguenti:
• montaggio a terra dei conci di torre
• infissione e montaggio torre su basamento
• montaggio delle pale sul mozzo della navicella
• sollevamento e montaggio del sistema navicella-pale sulla torre
13.
Descrizione tecnica degli aerogeneratori da 50 kW
Gli aerogeneratori prodotti dalla WINDTECH appartengono alla classe dei generatori eolici
ad asse orizzontale. I principali componenti di tali generatori sono:
- Generatore
o È la componente principale. Essa ha il compito di trasformare l’energia del
vento in corrente elettrica. Nel nostro caso si tratta di generatori trifase a
magnete permanente (NdFeB) con alternatore sincrono;
- Controller
o Riceve la corrente ed i segnali dalla navetta (generatore, anemoscopio,
banderuola),
li
elabora
e,
trasferendo
la
corrente,
esercita
contemporaneamente tutti i controlli di gestione del generatore;
- Inverter omologato per la connessione in rete GSE
o Riceve la corrente continua dal controller e la trasforma in corrente alternata
avente le caratteristiche (tensione, frequenza, forma d’onda) necessarie per
l’immissione della stessa in rete. Protegge inoltre la rete da possibili
disservizi del generatore;
- Flangia connessione pale
o Elemento meccanico di collegamento dell’albero del generatore con le pale;
- N. 3 pale
o Le pale servono a catturare l’energia del vento ed a trasferirla all’albero del
generatore, che viene in tal modo azionato. Il loro profilo alare ottimizza il
rendimento di questa operazione e contiene la rumorosità del sistema;
- Torre di sostegno
o È progettata in modo da sostenere la navetta ad una quota idonea a cogliere
venti più stabili. Resiste ai carichi statici e dinamici previsti. La torre viene
ancorata al terreno con plinti idonei ad evitarne in ogni caso l’inclinazione;
- Anemoscopio
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10
-
-
o Misura e trasmette al controller la velocità del vento;
Banderuola orientamento
o Misura e trasmette al controller la direzione del vento;
Quadro elettrico a norma per controller ed inverter, adatto ad installazione esterna
o Contiene e protegge le apparecchiature elettriche (controller, inverter,
interfacce);
Interruttore di collegamento al contatore ENEL
o È il punto di collegamento col contatore ENEL;
Cavi interni di collegamento della parte potenza e della parte segnali
o Cavi di sezione idonea al trasferimento della potenza e dei segnali.
14.
Caratteristiche tecniche
Generatore
A magneti permanenti trifase
AC
Statore
Magneti
Cablaggi
Sistema frenante
Diametro HUB m
Peso navicella
Peso sistema completo
Acciaio al silico
NdFeB
Rame
Freno idraulico
!"#
&'!! Kg
'!!! Kg pale" hub" navicella"
idraulica
Diametro rotore
Velocita di rotazione
Vento a potenza nominale
Potenza nominale m/s
Voltaggio
Velocità di cut3in
Velocità di cut3out
Velocità di sopravvivenza
Pale
*+"! m
.! giri al minuto
*! m/s
0! KW
&+! VAC
4"0 m/s
40 m/s
'0 m/s
FRP ad alta
Efficienza"
protezione contro raggi UV"
rinforzo con fibra di vetro
Materiale del nose cone
Torre
unidirezionale ad alta
FRP
Torre in acciaio zincato
Altezza torre
4' m
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11
Trattamento superficiale
Zincatura a caldo" vernice
anticorrosione classe 0
Controller
Voltaggio nominale del
&+! V AC
generatore
Corrente nominale
80 A
Potenza nominale
0! KW
Sistemi di sicurezza
Imbardata" freno idraulico" freno
magnetico" controllo del passo
Temperatura di esercizio
Umidità relativa
3'!°C ; '! °C
&! 3 #! <
Livello di protezione
IP ''
Raffreddamento
Rumorosità
&! > '! dB
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12
Schema di installazione e messa in rete
L’Aerogeneratore WINDTECH è in grado di produrre elevate quantità di Energia elettrica
garantendo un elevato mancato impatto ambientale in termini di C02 emessa.
• Elevata aerodinamicità del rotore (profili a maggior rendimento a numeri di
Reynolds inferiori ad 1.000.000)
• Elevata sicurezza garantita dalla presenza di un freno idraulico, da un freno
elettromagnetico e da un freno aerodinamico, l’Aerogeneratore è inoltre in grado di
sopportare raffiche di vento della velocità di 55 m/s senza subire alcun danno.
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13
15.
Curva di potenza del generatore
m/s
kW
2,0
0,00
3,0
1,44
4,0
3,17
Curva di Potenza
5,0
6,92
Windtech 50 kW
6,0
11,54
7,0
19,04
8,0
29,42
9,0
40,38
10,0
49,90
11,0
53,37
12,0
55,10
13,0
55,10
14,0
55,10
15,0
55,10
16,0
55,10
17,0
55,10
18,0
55,10
19,0
55,10
20,0
55,10
21,0
55,10
16.
60
50
Potenza [kW]
40
30
20
10
0
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
Velocità del vento [m/s]
Principi di controllo
I controlli di sicurezza che l’aerogeneratore deve esercitare in modo continuo ed
automatico consistono fondamentalmente nell’evitare che lo stesso possa andare in fuga
per eccessiva velocità del vento o mancato assorbimento dell’energia prodotta.
Tali controlli si esercitano a mezzo di una rotazione della navetta attorno al suo asse
verticale, che avviene quando il vento supera i set di velocità previsti.
L'aerogeneratore è disegnato per seguire ed allinearsi al vento automaticamente.
L'andamento del vento è monitorato costantemente dalla presenza di un anemometro.
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14
Se il vento è troppo forte (25 m/s) il sistema informatico scollega l'aerogeneratore dalla
rete e lo "blocca" cosicché la turbina è portata ad un arresto completo. Il freno di
stazionamento applicato permane finché risulterà necessario bloccare la rotazione delle
pale.
Ulteriori sicurezze consistono in un freno causato dal generatore, a cui viene applicato un
idoneo carico, e dalla possibilità di cortocircuitare l’uscita del generatore stesso, cosa che
impedisce il suo movimento.
I tre tipi di blocco (rotazione, carico, blocco) sono successivi ed a crescente livello di
necessità diventano cumulativi.
17.
1
Piano di manutenzione
Azione manutentiva
Controllo pale: verificare che non
ci siano crepe o curvature
anomale. Se si individua qualche
danneggiamento bisogna sostituire
le pale. L’uso di pale danneggiate
o sbilanciate può compromettere
l’efficienza e la durata del
generatore.
Ogni
inverno
Dopo un
temporale
√
√
√
2
Ingrassaggio cuscinetti
3
Se la torre ha i cavi tiranti,
controllare la tensione dei cavi, e
regolare se necessario
4
Controllare il serraggio dei bulloni
della torre e dell’elica
5
6
Controllare che i cavi elettrici di
potenza non siano danneggiati o
corrosi. In caso di corrosione
anomala sostituirli.
Controllare lo stato di usura del
rotore. Se necessario sostituirlo o
revisionarlo per ristabilirne
l’efficienza.
√
Ogni
anno
Ogni 5
anni
√
√
√
√
√
√
√
√
√
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15
Ogni 10
anni
√
7
Sostituire le guarnizioni di tenuta
8
Riverniciare le zone danneggiate
dalle intemperie
9
Sostituire le pale con un set nuovo
10
Sostituire i cavi elettrici tra rotore e
convertitore / controllore
√
√
18.
√
Guasti e Malfunzionamenti
Per quanto concerne i potenziali guasti e malfunzionamenti dell'impianto, in fase di
progetto è stato valutato il rischio di incidenti derivante dalla rottura accidentale degli
aerogeneratori.
In particolare è stata verificata la gittata massima degli elementi rotanti degli
aerogeneratori del caso di rottura.
Il rischio è stato valutato come combinazione di due fattori:
La probabilità che possa accadere un determinato evento;
La probabilità che tale evento abbia conseguenze sfavorevoli.
Appare evidente che, durante il funzionamento dell'impianto, il più grande rischio per la
pubblica incolumità possa essere dovuto alla caduta di oggetti dall'alto.
Tali cadute possono essere dovute essenzialmente alla rottura accidentale di pezzi in
rotazione e pezzi di ghiaccio formatisi sulle pale nei periodi invernali. Per quanto riguarda il
distacco di frammenti di ghiaccio dalle pale, considerate le caratteristiche climatiche della
zona in oggetto, si ritiene che tale possibilità incidentale sia praticamente nulla.
Nel seguito viene pertanto indagato solo il rischio derivante dal possibile distacco di
elementi rotanti in caso di rottura, con particolare riferimento alla gittata massima di tali
frammenti.
La statistica riporta fra le maggiori cause di danno quelle prodotte direttamente o
indirettamente dalle fulminazioni. Proprio per questo motivo il sistema navicella - rotore torre tubolare sarà protetto con un parafulmine. In conformità a quanto previsto dalla
norma CEI 81-1, la classe di protezione sarà quella più alta (classe I). In termini
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16
probabilistici ciò indica un livello di protezione del 98% (il 2% di probabilità che a
fulminazione avvenuta si abbiano danni al sistema).
Pertanto in base alle caratteristiche di progetto si evince che la probabilità che si produca
un danno al sistema con successivi incidenti è bassa, seppure esistente.
In conclusione, si analizzano i principali rischi di incidente connessi con la fase di
costruzione dell'impianto. Tali rischi sono quelli tipici della realizzazione di opere in
elevato, quali carichi sospesi, cadute accidentali dall'alto, etc.
In fase di cantiere è previsto l'utilizzo di tutti i dispositivi di protezione, individuali e collettivi
in modo da abbattere il rischio di incidenti in conformità con il DM 81/2008 recante norme
in materia di sicurezza nei cantieri.
Tutte le parti in movimento e la componentistica elettrica sono progettati e collaudati per
una durata che, effettuando la normale manutenzione, supera i 20-25 anni di
funzionamento. Tuttavia i guasti sono possibili, nella misura in cui ogni componente può
esserne soggetto. I punti più critici, e quindi più controllati sono: l’inverter, il controller, il
generatore, le pale.
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17
19.
Valutazione Volume Complessivo materiali
VISTA DALL'ALTO
Fig. 1 - Sezione Longitudinale
plinto di fondazione
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18
La valutazione della volumetria degli scavi e dei materiali non può che partire dalla
considerazione degli scavi da eseguire:
- scavo plinto
5,50 x 5,50 x 2,20 = 66,55 m3
Il plinto in cemento armato avrà il seguente volume:
. zatterone
5,50 x 5,50 x 1,00 = 30,25 m3
. colletto
2,50 x 2,50 x 1 =
Complessivo plinto c.a.
6,25 m3
36,50 m3
Sul fondo dello scavo verrà posizionato dapprima uno strato di geotessuto filtrante per i
drenaggi, dopodichè verrà posto uno strato di circa 20 cm di magrone, che in totale
occuperà un volume di circa 6 m3.
Il materiale di riporto del plinto sarà di circa 31 m3.
Tutto il materiale di risulta verrà utilizzato nella stessa particella. Sarà sparso e/o utilizzato
nel miglior modo possibile per la sistemazione del terreno circostante l'installazione.
20.
PIANO DI DISMISSIONE DELL'IMPIANTO
I componenti In base alla normativa regionale vigente, alla fine del ciclo produttivo
dell’impianto, stimato mediamente in anni 25 il Proponente dovrà:
a) Rimuovere gli aerogeneratori in tutte le loro componenti con conferimento del
materiale agli impianti di recupero e trattamento secondo la normativa vigente;
b) Rimuovere completamente le linee elettriche e tutti gli apparati elettrici e
meccanici della sottostazione con conferimento del materiale agli impianti di
recupero e trattamento secondo la normativa vigente;
c) Ripristinare le piazzole degli aerogeneratori, la viabilità di servizio realizzata ad
hoc ed il sito della sottostazione mediante il rimodellamento del terreno allo stato originario
ed il ripristino della vegetazione, avendo cura di:
- assicurare almeno un metro di terreno vegetale sul blocco di fondazione in c.a.;
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- rimuovere dai tratti stradali della viabilità di servizio da dismettere la fondazione stradale
e tutte le opere d’arte;
- per i ripristini vegetazionali utilizzare essenze erbacee, arbustive ed arboree autoctone di
ecotipi locali di provenienza regionale;
- per i ripristini geomorfologici utilizzare tecniche di ingegneria naturalistica;
d) Convertire ad altra destinazione d’uso, compatibile con le norme urbanistiche
vigenti per l’area e conservando gli elementi architettonici tipici del territorio di riferimento,
gli edifici dei punti di raccolta delle reti elettriche e della sottostazione; In alternativa gli
stessi dovranno essere demoliti;
e) Comunicare all’Ufficio Compatibilità Ambientale la conclusione delle operazioni di
dismissione dell’impianto.
21.1 Componenti Da Smaltire
I componenti principali dell’aerogeneratore da installare e da smaltire una volta dismesso
l'impianto sono:
-
Il rotore, costituito da un mozzo su cui sono fissate tre pale fatte in fibra di
vetro e resina epossidica;
-
Il sistema frenante, indispensabile per controllare la potenza
dell’aerogeneratore e per arrestare il rotore in caso di eccessiva velocità del
vento è di tipo idraulico. Come freno di stazionamento si usa invece un
sistema meccanico;
-
La torre, con struttura tubolare, alta 24 metri, sostiene la navicella e il rotore.
La struttura dell’aerogeneratore, per poter resistere alle oscillazioni ed alle
vibrazioni causate dalla pressione del vento, deve essere ancorata al terreno
mediante fondazioni dirette in cemento armato.
-
Il generatore che trasforma l’energia meccanica della rotazione delle pale in
energia elettrica.
-
Il sistema di controllo utile per gestire il funzionamento dell’ aerogeneratore e
azionare automaticamente il dispositivo di sicurezza che blocca il
funzionamento dell’aerogeneratore in caso di malfunzionamento o di
sovraccarico dovuto ad eccessiva velocità del vento.
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20
-
La navicella è la cabina, posizionata in cima alla torre, in cui sono ubicati tutti i
componenti sopraccitati ad eccezione del rotore e del mozzo. Al fine di
mantenere un costante allineamento tra l’asse del rotore e la direzione del
vento, per massimizzare il rendimento dell’aerogeneratore, la navicella può
ruotare di 360° attorno all’asse verticale. L’allin eamento è garantito dal
sistema di imbardata costituito da un servomeccanismo che fa ruotare la pala
in funzione della direzione del vento rilevata da un sensore (la banderuola);
L’aerogeneratore considerato è classificato “ad asse orizzontale”, per cui l'asse del rotore
è parallelo alla direzione del vento e le pale ruotano perpendicolarmente ad esso.
21.2 Tipologia Dei Materiali
Le strutture presenti nell’area che dovranno essere smaltite sono principalmente le
seguenti:
Codice C.E.R.
Descrizione
1
17.04.05
Torre – parte strutturale in ferro
2
16.01.99
Pale – fibra di vetro e resina epossidica
3
17.04.05
Generatore – Componenti in ferro
4
17.04.01
Componenti in rame
5
17.04.05
Recinzione in metallo plastificato, paletti di
sostegno in acciaio
6
17.04.11
Linee elettriche di collegamento
17.04.07
7
Navicella e sistema di controllo
20.01.36
17.04.07
Sistema frenante – Componenti metallici
13.01.13
Olio idraulico di funzionamento
8
I codici C.E.R. ( o Catalogo Europeo dei Rifiuti) sono delle sequenze numeriche, composte
da 6 cifre riunite in coppie, volte ad identificare un rifiuto, di norma, in base al processo
produttivo da cui è originato.
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21
I codici, divisi in “pericolosi” e “non pericolosi” sono inseriti all’interno “dell’Elenco dei rifiuti”
istituito dall’Unione Europea con decisone 2000/532/CE.
Il suddetto “Elenco dei Rifiuti” della UE è stato recepito in Italia a partire dal 1° gennaio
2002 in sostituzione della precedente normativa. L’elenco dei rifiuti riportato nella
decisione 2000/532/CE è stato trasposto in Italia con due provvedimenti in riordino della
normativa su i rifiuti:
-
il D. Lgs. 152/2006 (recante “Norme in materia ambientale”), allegato D, parte
IV;
-
il Decreto Mistero dell’Ambiente del 2 maggio 2006(“Istituzione dell’elenco dei
rifiuti”) emanato in attuazione del D. Lgs. 152/2006.
21.3 Modalità Di Rimozione
La rimozione dei materiali, macchinari, attrezzature e quant’altro presente nel terreno
seguirà una tempistica dettata dalla tipologia del materiale da rimuovere e, precisamente,
dalla circostanza per cui detti materiali potranno essere riutilizzati (vedi recinzione, cavi
elettrici, etc.) o portati a smaltimento e/o recupero.
Quindi si procederà dapprima alla eliminazione di tutte le parti (apparecchiature,
macchinari, cavidotti, etc.) riutilizzabili, con successivo allontanamento e collocamento in
magazzino; poi si procederà alla demolizione e smaltimento delle parti non riutilizzabili.
Questa operazione sarà eseguita da operai specializzati, previo distacco di tutto l’impianto
dalla linea ENEL di riferimento.
Tutte le lavorazioni saranno sviluppate nel rispetto delle normative al momento vigenti in
materia di sicurezza dei lavoratori.
I mezzi che in questa fase della progettazione sono stati valutati al fine del loro probabile
utilizzo per l’operazione di rimozione dell’impianto, sono i seguenti:
- pala gommata
n. 1
- escavatore
n. 1
- automezzo dotato di gru
n. 1
- carelloni trasporta mezzi meccanici
n. 1
Tutte le operazioni di dismissione potranno essere eseguite in un periodo presunto di circa
1 (un) mese dal distacco dell’impianto dalla linea ENEL, salvo eventi climatici sfavorevoli
che portino a ritardare questo periodo stimato.
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22
21. 4 Valutazione dei costi di dismissione
Si riporta di seguito una stima sintetica delle spese per la rimozione dell'impianto, per lo
smaltimento dei materiali di risulta e per il ripristino dell’area.
Alla luce delle valutazioni precedentemente riportate risulta abbastanza difficoltoso poter
stimare, allo stato attuale, i costi dettagliati di smaltimento di determinati componenti,
poiché si prevede un rapido ed imminente incremento dell’efficienza dei processi di
riciclaggio e recupero in grado di ridurre drasticamente tali costi.
È tuttavia doveroso fornire alcune cifre di riferimento, basate sulle attuali condizioni di
mercato riferite a preventivi forniti da centri di smaltimento/riciclaggio o ricavati da prezziari
relativi ad opere pubbliche:
smaltimento alluminio: valorizzazione di 150 – 200 €/tonnellata;
smaltimento materiali ferrosi: valorizzazione di 130 €/tonnellata;
smaltimento cablaggi in rame ricoperti: valorizzazione di 1000 €/tonnellata;
smaltimento materiale elettrico in genere: costo di 300 €/tonnellata;
demolizione fabbricati in cemento armato incluso carico, trasporto e smaltimento in
discarica controllata: 23 €/m3;
semina a spaglio su superficie piana o inclinata mediante miscuglio di sementi in
ragione di 40 g/m2 compresa preparazione del piano di semina: 0,5 €/m2.
Sulla base delle cifre indicate, nella seguente tabella si elencano dunque i risultati ottenuti
per l’impianto in analisi:
Oggetto di
intervento
Fabbricati e opere
in cemento armato
e muratura
Totale
Lavorazione
Costo unitario
di
Quantità
smantellamento
Demolizione totale,
sia per la parte
interrata che fuori
terra eseguita con
mezzi meccanici e
con
intervento manuale
ove occorrente,
incluso il carico e
23 € / m3
1.610 €
70 m3
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23
Strutture di
sostegno (torre,
etc.)
Cavidotti e cablaggi
Materiale
elettrico/elettronico
(inverter,
trasformatori,
dispositivi di
protezione)
Ripristino dell'area
allo stato attuale
(prato stabile)
trasporto del
materiale
di risulta a discarica
controllata, inclusi gli
oneri di discarica
Smontaggio totale,
compresi il carico ed
il trasporto in
200 € / ton
impianto di
riciclaggio
Sfilamento dei cavi
elettrici, carico e
trasporto del
materiale
0,75 € / m
in discarica
controllata/impianto
di
riciclaggio.
Smontaggio, carico e
trasporto in impianto
di riciclaggio.
550 € / ton
7t
1.400 €
20 m
15 €
0,5 t
275 €
50 m2
25 €
Semina a spaglio su
superficie piana o
inclinata mediante
miscuglio di sementi
0,5 € / m2
compresa
preparazione del
piano di semina
Alla luce dei dati riassunti nelle precedenti tabelle si può concludere che i costi di
smantellamento e smaltimento dell’impianto e delle infrastrutture ad esso annesse
ammonteranno a circa 3.300 €, a cui bisogna sommare circa 1.500 € necessari per il
ripristino dell’area allo stato attuale.
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24
Sommario
1. Oggetto ............................................................................................................. 1
2. Premessa ........................................................................................................... 1
3. Normativa tecnica ............................................................................................. 3
4. Finalità di utilizzo dell’energia prodotta............................................................ 5
5. Tariffa omnicomprensiva impianto minieolico.................................................. 5
6. Inquadramento territoriale ................................................................................. 5
7. Analisi di producibilità...................................................................................... 6
8. Criteri di inserimento dell’impianto .................................................................. 7
9. Descrizione delle opere in progetto ................................................................... 7
10.
Dettagli sulla realizzazione del plinto ............................................................ 8
11.
Fasi e tempi di esecuzione dei lavori .............................................................. 9
12.
Modalità di installazione dell’Aerogeneratore.............................................. 10
13. Descrizione tecnica degli aerogeneratori da 50 kW ......................................... 10
14.
Caratteristiche tecniche ................................................................................ 11
15.
Curva di potenza del generatore ................................................................... 14
16.
Principi di controllo ..................................................................................... 14
17.
Piano di manutenzione ................................................................................. 15
18.
Guasti e Malfunzionamenti .......................................................................... 16
19.
Valutazione Volume Complessivo materiali ................................................ 18
20.
PIANO DI DISMISSIONE DELL'IMPIANTO ........................................... 19
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26
Elenco degli Allegati
●
1 A – Estratto carta topografica IGM (1 : 50.000)
●
1 B - Estratto carta topografica IGM (1 : 25.000)
●
1 C - Estratto carta topografica IGM (1 : 10.000)
●
1 D - Ortofoto (1 : 10.000)
●
2 – Planimetria Catastale (1 : 2.000)
●
3 A – Planimetria Generale (1 : 2.000)
●
3 B - Planimetria Generale (1 : 1.000)
●
3 C - Planimetria Generale (1 : 500)
●
3 D - Planimetria Generale (1 : 200)
●
4 A – Sezioni (1 : 500)
●
4 B – Sezioni (1 : 200)
●
4 C – Sezioni (1 : 200)
●
5 – Aerogeneratore (1 : 100)
●
Overlay della Planimetria Generale (1 : 500) al tematismo “Vincolistica” del SIT del
Comune di Urbino (a cura del Dott. Mauro Giavazzi e del Dott. Alfredo Bonelli)
●
Overlay della Planimetria Generale (1 : 500) al tematismo “Aree Tutelate” del SIT del
Comune di Urbino (a cura del Dott. Mauro Giavazzi e del Dott. Alfredo Bonelli)
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Regione: MARCHE
0
Provincia: PESARO E URBINO
1.27 km
Lon/Lat: 12.64762 ; 43.76503
X/Y: 310.654,6 ; 4.848.464,76
Scala 1: 50000
Comune: URBINO
Comune di
URBINO (PU)
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635.00 m
Lon/Lat: 12.65626 ; 43.74466
X/Y: 311.286,29 ; 4.846.182,72
Scala 1: 25000
Comune: URBINO
Comune di
URBINO (PU)
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Regione: MARCHE
0
Provincia: PESARO E URBINO
254.00 m
Lon/Lat: 12.68770 ; 43.73216
X/Y: 313.779,34 ; 4.844.723,54
Scala 1: 10000
Comune: URBINO
Comune di
URBINO (PU)
foglio 174
p.lla 141
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13/04/2012 17:14
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©2011 Ministero dell'Ambiente - Geoportale Nazionale - Termini e condizioni d'uso
Strumento attivo: Pan
Regione: MARCHE
0
Provincia: PESARO E URBINO
254.00 m
Lon/Lat: 12.67278 ; 43.73145
X/Y: 312.575,48 ; 4.844.678,56
Scala 1: 10000
Comune: URBINO
Comune di
URBINO (PU)
foglio 174
p.lla 141
Ubicazione Impianto
1 di 1
13/04/2012 17:07
