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Villa: la tecnologia di Hitachi Energy alla base della transizione energetica

Intervista a Flavio Villa, country manager di Hitachi Energy Italia

Hitachi Energy
Credits: Rinnovabili.it

di Mauro Spagnolo

Siamo abituati ad associare al poderoso marchio nipponico prodotti hi-tech o elettrodomestici. In verità Hitachi si occupa anche di tecnologia per la trasmissione e gestione dell’energia attraverso Hitachi Energy. Per capire meglio le aree di competenze di questa azienda, abbiamo incontrato il suo country manager per l’Italia.

Flavio Villa, come nasce Hitachi Energy?

Hitachi Energy nasce dall’acquisizione da parte di Hitachi della Divisione Power Grids di ABB.  Siamo presenti in Italia da oltre 100 anni quindi si tratta di una storia che attraverso vari brand continua da tempo. Oggi Hitachi Energy è il primo fornitore a livello globale di prodotti realizzati anche in Italia, quali trasformatori di tutte le taglie, prodotti di alta tensione e sistemi di protezione e controllo per le reti che non sono specifici per le rinnovabili, ma che sono essenziali per la loro realizzazione e  l’integrazione nella rete. In Italia abbiamo 5 sedi principali, di cui tre sono siti produttivi: Monselice (PD) per trasformatori di potenza, Lodi per dispositivi di alta tensione fino a 400 kV e Santa Palomba (Roma) per sistemi di protezione e controllo. La strategia globale di Hitachi Energy mette la sostenibilità al centro, con una attenzione particolare alle rinnovabili. Innanzitutto, il mercato europeo sta andando sempre di più verso soluzioni complesse, con impianti molto grandi che hanno esigenze tecnologiche importanti che Hitachi Energy è in grado di soddisfare. Inoltre, nel processo verso la sostenibilità, lo sviluppo delle rinnovabili è un prerequisito.  

Quali sono i settori di vostro interesse?

Noi lavoriamo a 360 gradi nei settori tecnologici dell’energia.  Il nostro focus sono le reti di trasmissione e distribuzione elettrica, ma non solo. Pensiamo, ad esempio, allo sviluppo della tecnologia dell’idrogeno e all’estensione delle nostre soluzioni alla mobilità elettrica. 

In Italia, siamo arrivati ad installare nuova generazione per quasi 6 GW nel 2023 ma la taglia media degli impianti è molto inferiore al resto d’Europa. Per raggiungere gli obiettivi al 2030 dovremo aggiungere una quota significativa di grandi impianti (utility- scale) che sono quelli che finora hanno più sofferto delle complessità degli iter autorizzativi. Non mi soffermo sulle cause principali lamentate da tutti gli operatori: ancora troppa burocrazia e rallentamenti amministrativi. 

Guardando in positivo però, l’Italia è passata, indicativamente da 1.8 Gigawatt di nuovo installato del 2021 a 3.7 Gigawatt del 2022 e a circa 5.7 Gigawatt del 2023 ed il trend  sta continuando nei primi 2 mesi del 2024 con 1,3 GW già installati. Quindi indubbiamente una buona crescita anche se ancora insufficiente considerando che l’anno scorso in Italia, fra fotovoltaico ed eolico, si sono realizzati solo circa 20 impianti al di sopra dei 10 MW. I tempi autorizzativi incidono in modo particolare, come accennavo, sugli impianti più grandi e complessi, rallentandone lo sviluppo.

Come è suddivisa la vostra produzione tecnologica?

Siamo organizzati in 4 business unit che operano nell’ambito di: trasformatori, prodotti per l’alta tensione da 72 kV a salire, sistemi di protezione controllo e di asset management per la gestione degli impianti e servizi di integrazione per le reti. Inoltre, abbiamo una divisione che offre applicazioni di trasmissione e sottostazioni, che facilitano l’integrazione affidabile ed efficiente della rete.

Quali sono i segmenti più innovativi di cui vi state occupando? 

Sicuramente i sistemi di trasmissione in alta tensione e in corrente continua (HVDC), utilizzati per trasmettere grandi potenze a grandi distanze ad esempio nell’eolico offshore, che stanno diventando essenziali per lo sviluppo delle rinnovabili, specialmente in nord Europa. 

Come avviene questa trasformazione?

Semplificando, all’uscita dell’aerogeneratore si innalza la tensione e si trasmette in corrente continua anziché in alternata come di norma. La riconversione in alternata avviene poi nella seconda stazione. Tutto ciò ha iI grosso vantaggio di trasmettere  energia in grandi quantità con la massima efficienza oggi possibile. 

C’è una perdita di efficienza in questa doppia trasformazione?

Come in tutte le conversioni ci sono associate delle perdite ma sono ampiamente compensate dalla minima dispersione nella trasmissione. Si tratta di sistemi che esistono da 70 anni per la trasmissione,  introdotti per primi in Europa poi diffusisi in tutto il mondo.  

E’ una tecnologia ampiamente utilizzata anche nel nostro paese dove il piano di sviluppo della rete prevede la realizzazione di vari impianti nei prossimi 5 anni. Da molti anni si applica anche alle rinnovabili, in particolare per l’eolico offshore di grandi potenze. Si applicherà sempre di più anche nel nostro Paese, al crescere della potenza di generazione da rinnovabile, soprattutto per trasportare l’energia dai punti di generazione – tipicamente nelle regioni del sud – a quelli di consumo – tipicamente al nord.

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About Author / Mauro Spagnolo

Giornalista e comunicatore scientifico, si occupa da oltre trenta anni di sostenibilità energetica ed ambientale. È cofondatore della testata e suo direttore responsabile. È stato docente di “Impianti e compatibilità ambientale” presso la facoltà di architettura Università La Sapienza, responsabile scientifico del Corso di Alta formazione in “Efficienza energetica negli edifici” presso il Dipartimento di meccanica ed aeronautica della facoltà di Ingegneria Università La Sapienza oltre che docente in decine di Master universitari. Autore di vari libri, editoriali ed articoli tecnici, è tra gli esperti energetici della RAI per la quale fornisce contenuti e partecipazioni in diverse produzioni televisive e radiofoniche.


Rinnovabili • hitachi rail

I treni a batteria di Hitachi Rail conquistano l’Europa

Anticipando il futuro, Hitachi Rail sta lavorando a soluzioni capaci di rimpiazzare il diesel nei treni per le tratte non elettrificate

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Fonte: Hitachi Rail

In Europa il 40% delle linee ferroviarie non sono elettrificate. In alcune tratte si arriva al 60%. Se è vero che il settore è quello meno impattante sul clima tra le diverse modalità di trasporto, è altrettanto vero che dovrà crescere nel prossimo futuro. Le esigenze di decarbonizzazione nell’Unione Europea impongono infatti di trasformare la mobilità e favorire le soluzioni più sostenibili. Tra queste, il trasporto su rotaia si candida a tirare la volata. Anticipando il futuro, Hitachi Rail sta lavorando proprio all’implementazione di soluzioni capaci di risolvere un problema chiave: l’utilizzo della propulsione diesel nei treni per le tratte non elettrificate. Per superare lo scoglio, Marco Sacchi, Senior Director Global Platforms & Innovation di Hitachi Rail, lavora alla progettazione di treni ibridi a batteria. Sacchi ha sviluppato diversi prodotti dell’azienda multinazionale negli ultimi anni: dal Frecciarossa 1000 ai treni a doppio piano, all’alta velocità inglese fino ai più moderni treni a batteria. Oggi si occupa di sviluppare le piattaforme globali, le tecnologie verdi, l’ecodesign e l’innovazione digitale dei prodotti per la mobilità ferroviaria che verranno realizzati nei prossimi anni da Hitachi Rail. L’abbiamo incontrato per conoscere le principali innovazioni del settore e gli scenari che un uso crescente delle batterie al litio nel trasporto ferroviario apre per il paese e il pianeta. 

Vista l’esigenza di decarbonizzazione dei trasporti europei, Hitachi Rail ha da subito investito in treni a batteria. Ci racconta perché?

Il tema della decarbonizzazione è assolutamente centrale in questo momento. Se guardiamo alla realtà europea, il 40% delle linee ferroviarie sono operate da treni diesel. Tra i paesi di riferimento per Hitachi – Italia, Germania o Inghilterra – quest’ultimo è addirittura al 60%. Per centrare gli obiettivi al 2030 e al 2050, in passato si pensava di elettrificare le tratte mancanti. Una vera alternativa, però, viene dai treni a batteria. In Giappone questa tecnologia è arrivata in anticipo. Il nostro primo prototipo di treno a idrogeno, che sostituiva un mezzo diesel, è di vent’anni fa. Poi sono arrivati i treni a batteria, con la prima flotta entrata in servizio nel 2016. Oggi in Giappone abbiamo tre flotte operative.

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Fonte: Hitachi Rail

In quali paesi europei state lavorando a questa tecnologia e con quali prodotti? 

In Italia, dal dicembre 2022 è arrivato quello che noi chiamiamo Masaccio, un nuovo treno a batteria realizzato per Trenitalia con il nome Blues. Anche lui è un primo al mondo, perché è tri-modale. Noi lo chiamiamo “tribrido”, perché può viaggiare in modalità elettrica laddove è disponibile l’alimentazione da catenaria, in modalità ibrida diesel-batteria, oppure solo a batteria. Quest’ultima possibilità viene preferita per l’ingresso nei centri abitati, in modo da ridurre le emissioni e il rumore. Al momento abbiamo già 98 treni operativi in molte regioni italiane su un contratto quadro che ne prevede 135. Il Masaccio ha anche ottenuto lo scorso anno una Social Product Declaration, che mostra i dati sulle prestazioni di sostenibilità sociale di un prodotto o servizio in una prospettiva del ciclo di vita. Si è trattato della prima certificazione del suo genere rilasciata al mondo. Siamo orgogliosi di averla ottenuta perché siamo stati dei pionieri in questo campo e lavoriamo molto per monitorare l’impatto dei nostri prodotti e servizi. L’innovazione è sostenibile solo se sa valutare pienamente i suoi impatti sociali e ambientali.

Se dovesse fare una previsione, quale spazio avranno nel futuro della mobilità su rotaia i treni a batteria? Potrebbero diventare la tecnologia prevalente o faranno da tecnologia complementare?

Secondo Hitachi, la batteria è la risposta alla decarbonizzazione nel breve e medio periodo. Molte linee ferroviarie europee devono fare i conti con il passaggio in gallerie piccole e difficili da elettrificare con la classica alimentazione da catenaria. Occorre quindi una diversa soluzione. Noi la stiamo mettendo in pratica in Italia, ma anche in Inghilterra, dove entro due mesi usciremo con un prototipo per i treni Intercity che attualmente sono bimodali, cioè solo diesel ed elettrici. Andremo a rimuovere uno dei motori diesel sostituendolo con una batteria, in un’operazione simile a quella italiana. Ci saranno quindi tratte gestite unicamente a batteria e la possibilità – lungo la linea – di trazione ibrida e ridurre i consumi. In generale, la batteria si sposa bene con questa elettrificazione a macchia di leopardo che abbiamo in Europa. Nelle tratte elettrificate è possibile ricaricare gli accumulatori, per poi utilizzarli in quelle dove altrimenti sarebbe subentrato il diesel. Oggi un treno a batteria può percorrere fino a 100 km, quindi coprire porzioni limitate della linea non elettrificate è possibile anche con capacità ridotta delle batterie stesse.

Abbiamo già dei risultati positivi in relazione ai consumi e alle emissioni?

Queste modalità di utilizzo ibrido hanno già ridotto i consumi di carburante di quasi il 50%. Se guardiamo alcune linee specifiche su cui operano questi treni, ad esempio la Firenze-Siena, vediamo che da Firenze a Empoli è disponibile l’alimentazione da catenaria, da Empoli a Siena no. Oggi i treni partono da Firenze direttamente in modalità diesel, anche dove sarebbe disponibile il tratto elettrificato. I nuovi Masaccio, che possono percorrere quella tratta in modalità elettrica, sono in grado di ridurre la CO2 equivalente per passeggero al chilometro dell’83%. Un altro vantaggio è quello del risparmio di costi che i treni a batteria garantiscono rispetto ad interventi di elettrificazione di tratti attualmente privi di linee aeree di contatto.

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Fonte: Hitachi Rail

Per quanto riguarda le batterie, che caratteristiche ha un accumulatore destinato a muovere non un’auto, ma un convoglio?

Le batterie che oggi installiamo sui treni Intercity inglesi sono batterie da circa 1MWh, un’auto elettrica arriva massimo a 150 KWh. Siamo nell’ordine di 8-10 Tesla, diciamo. Sono dimensioni importanti, ma se pensiamo al numero di persone che trasporta un rotabile ferroviario vediamo le cose in prospettiva. Un’auto muove da una a quattro persone, un vagone da 70 a 100. Il fattore di scala è tale che un veicolo ferroviario, in termini di consumi energetici o di emissioni per chilometro, generalmente è nel range di un sesto o un decimo rispetto a un’automobile. Si tratta comunque di tecnologie complesse da integrare in un rotabile ferroviario, in termini di pesi e spazi. Poi c’è l’aspetto della sicurezza: ogni nuova tecnologia introdotta su ferrovia richiede analisi di safety case. Le nostre batterie vengono da produttori che hanno introdotto sul mercato milioni di celle senza mai avere un incidente.

Da dove vengono le batterie che si utilizzano nei treni Hitachi Rail?

La gran parte delle batterie sono fatte in Cina. Quelle che però utilizziamo noi in Italia sono prodotte in Giappone da Toshiba, mentre quelle utilizzate in Inghilterra sono prodotte lì da un’azienda cino-giapponese. Si tratta però di tecnologie che si stanno diffondendo. Anche se i volumi cinesi sono comunque elevatissimi, spinti dall’automotive, ci sono comunque forti investimenti da parte dell’Unione Europea.

Su quali tecnologie vi state concentrando per il futuro dell’accumulo di energia nel settore della mobilità?

Noi di fatto siamo già alla quarta generazione di batterie, sia per quanto riguarda i nostri prodotti che per quel che concerne le attività di ricerca e sviluppo. Siamo in attesa della quinta generazione, quella delle batterie allo stato solido, che saranno disponibili nel 2027. Si tratta di accumulatori molto promettenti in termini di densità di energia e prestazioni.

E per quanto riguarda i treni a batteria, a parte Italia e Inghilterra, avete in programma investimenti in altri mercati?

Sicuramente quello tedesco. Qui ci aspettiamo che il 60% delle prossime gare sarà per treni a batteria. Ci saranno poi altri programmi in Europa per sostituire in diversi paesi i vecchi treni diesel. Già oggi, le gare per i treni diesel non si fanno più per le tratte non elettrificate. E questo sarà un trend che vedrà i treni a batteria affermarsi sempre più nel prossimo futuro. 

L’Europa fa da traino per questa tecnologia o ci sono altri paesi in corsa?

L’Europa è uno dei paesi dove la sensibilità ambientale e per soluzioni a basso impatto è più sviluppata. Dal punto di vista tecnologico il Giappone rimane però uno dei paesi più avanzati al mondo. Qui i treni a batteria si diffonderanno sempre più e già si pensa a come utilizzarli come backup nel caso di blackout sull’infrastruttura o eventi imprevisti come un terremoto. Gli Stati Uniti, dal canto loro, si stanno affacciando a questa tecnologia con interesse, perché anche lì sussistono larghe flotte di treni diesel. La Cina invece beneficia dello sviluppo recente dell’infrastruttura ferroviaria, elettrificando decine di migliaia di km di rete negli ultimi anni. Per questo motivo, ha meno bisogno di colmare i gap con le batterie.

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Rinnovabili • Solare fotovoltaico in Italia

Solare fotovoltaico in Italia, cosa dice il rapporto GSE

Lo scorso anno sono entrati in esercizio circa 371.500 impianti fotovoltaici in Italia, in grande maggioranza di taglia inferiore a 20 kW, per una capacità complessiva di oltre 5,2 GW. Una crescita che conferma il primato nazionale della Lombardia in termini di potenza installata, seguita con un certo distacco dalla Puglia

Solare fotovoltaico in Italia
via depositphotos

Online il Rapporto Statistico 2023 sul Solare Fotovoltaico in Italia

Ben 5,2 GW di aggiunte che portano la potenza cumulata totale a 30,31 GW e la produzione annuale a quota 30.711 GWh. Questi in estrema sintesi i dati del solare fotovoltaico in Italia, riportati nel nuovo rapporto del GSE. Il documento mostra le statistiche del settore per il 2023, offrendo informazioni importanti non solo sui sistemi ma anche sulla dimensione dei pannelli solari, la tensione di connessione, il settore di attività, l’autoconsumo e persino sull’integrazione di eventuali batterie. Uno sguardo approfondito per capire come sta crescendo il comparto, ma anche per evidenziare potenzialità e criticità.

Solare Fotovoltaico Italiano, la Crescita 2023 in Numeri

Nel 2023 il fotovoltaico nazionale ha messo in funzione 371.422 nuovi impianti solari per una potenza complessiva di poco superiore ai 5,2 GW. La crescita ha ricevuto i contributi maggiori, in termini di numero di sistemi, da regioni come la Lombardia (con il 17,5% dei nuovi impianti fv 2023), il Veneto (13,2%), l’Emilia-Romagna (9,8%) e la Sicilia (6,9%). Scendendo ancora di scala sono invece le provincie di Roma (3,9%), Brescia (3,6%) e Padova (3,1%) quelle a detenere la quota maggiore di aggiunte. Per buona parte dell’anno questo progresso si è affidato ai piccoli impianti di taglia residenziale, che hanno lasciato il posto sul finire del 2023 ad una nuova spinta del segmento C&I.

Produzione fotovoltaica in Italia

Altro dato importante per il 2023: la produzione del solare fotovoltaico in Italia. Lo scorso anno tra nuovi impianti e condizioni meteo favorevoli, il parco solare nazionale ha prodotto complessivamente 30.711 GWh di energia elettrica (dato in crescita del 9,2% sul 2022), con un picco nel mese di luglio di oltre 3,8 TWh.

Se ci si focalizza, invece, solo sull’autoconsumo fotovoltaico, il rapporto del GSE indica che lo scorso 7.498 GWh sono stati prodotti e consumati in loco. Un valore pari al 24,8% della produzione netta complessiva. A livello regionale la percentuale di energia autoconsumata rispetto all’energia prodotta risulta più alta in Lombardia, Liguria e Campania. A tale dato se ne associa un altro altrettanto interessante: quello dei sistemi di accumulo. Lo scorso anno risultavano in esercizio 537.000 sistemi di storage connessi ad impianti fotovoltaici, per una potenza cumulata di 3,41 GW.

leggi anche Direttiva EPBD e fotovoltaico: scadenze e potenzialità

Solare Fotovoltaico, la Potenza in esercizio in Italia

Le nuove aggiunte 2023 hanno portato il dato della potenza fotovoltaica totale cumulata in Italia ad oltre 30,31 GW e quello della potenza pro capite nazionale a 514 W per abitante. Nel complesso sono attivi sul territorio 1.597.447 impianti fotovoltaici, di cui il 94% rientra nella taglia fino a 20 kW. Sono, per intenderci, i piccoli impianti realizzati solitamente sui tetti degli edifici. Non sorprende quindi scoprire che la superficie occupata dagli impianti fotovoltaici a terra a fine 2023 risultava di soli 16.400 ettari. In questo contesto le regioni con la maggiore occupazione di superficie del suolo da parte del solare fotovoltaico risultano essere: la Puglia (4.244 ettari), la Sicilia (1.681 ettari) e il Lazio (1.527 ettari).

Sul fronte della potenza attiva, viene confermato il primato del Nord Italia con il 48,0% del totale nazionale grazie al traino di Lombardia (13,8%), Veneto (10,4%) ed Emilia Romagna (10%). Segue il 34,7% delle regioni meridionali, con la Puglia che da sola fornisce il 10,9% della potenza, e quindi il contributo del Centro Italia.

Leggi qui il report GSE sul Solare Fotovoltaico in Italia

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Rinnovabili • Dl Agricoltura bollinato

Dl Agricoltura bollinato, ecco l’art. sul fotovoltaico a terra

Il testo finale del decreto è stato varato dopo alcune piccole modifiche richieste dal Quirinale. Confermati i paletti sul fotovoltaico a terra salvaguardando gli investimenti del PNRR

Dl Agricoltura bollinato
Foto di Andreas Gücklhorn su Unsplash

Stop del fotovoltaico a terra con una serie di eccezioni

Dopo il via libera del Consiglio dei Ministri, Dl Agricoltura è stato “bollinato” dalla Ragioneria di Stato e quindi varato definitivamente. Ma non prima di alcune modifiche last minute frutto del confronto con il Quirinale. Nessun ritocco significativo, tuttavia, riguarda il tanto criticato articolo di stop al fotovoltaico a terra. Il contenuto, infatti, rimane nelle linee annunciate il 6 maggio dal ministri Pichetto e Lollobrigida, cercando di salvaguardare gli investimenti del Piano nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), punto fermo per il MASE.

L’articolo in questione, che passa dal 6 della prima bozza al 5 nel DL Agricoltura bollinato, riporta alcune disposizioni finalizzate a limitare l’uso del suolo agricolo. L’intervento mira a modificare l’articolo 20 del decreto legislativo 8 novembre 2021, n. 199, con cui l’Italia ha recepito nel proprio ordinamento la direttiva europea sulle rinnovabili RED II. 

In poche parole il testo introduce dei paletti all’installazione degli impianti fotovoltaici con moduli collocati a terra in zone classificate agricole dai piani urbanistici vigenti. Come? Limitando qualsiasi intervento a lavori modifica, rifacimento, potenziamento o integrale ricostruzione degli impianti già installati, che non comportino incremento della superficie occupata. Nessun vincolo invece per il fotovoltaico a terra se installato:

  • in cave e miniere non in funzione, abbandonate o in condizioni di degrado ambientale;
  • porzioni di cave e miniere non suscettibili di ulteriore sfruttamento;
  • siti e  impianti nelle disponibilità delle società del gruppo Ferrovie dello Stato italiane e dei gestori di infrastrutture ferroviarie nonché delle società concessionarie autostradali;
  • siti e impianti nella disponibilità delle società di gestione aeroportuale all’interno dei sedimi aeroportuali;
  • aree adiacenti alla rete autostradale entro una distanza non superiore a 300 metri;
  • aree interne agli impianti industriali e agli stabilimenti.

Salvi, come promesso, anche i progetti fotovoltaici a terra se parte di una Comunità energetica rinnovabile o finalizzati all’attuazione degli investimenti del PNRR.

Il testo del Dl Agricoltura “bollinato” sul fotovoltaico

Riportiamo per intero l’articolo 5 sul fotovoltaico nella versione finale del DL Agricoltura.

ART. 5 (Disposizioni finalizzate a limitare l’uso del suolo agricolo)

1. All’articolo 20 del decreto legislativo 8 novembre 2021, n. 199, dopo il comma 1 è aggiunto il seguente:

‹‹1-bis. L’installazione degli impianti fotovoltaici con moduli collocati a terra di cui all’articolo 6-bis, lettera b), del decreto legislativo 3 marzo 2011, n. 28, in zone classificate agricole dai piani urbanistici vigenti, è consentita esclusivamente nelle aree di cui alle lettere a), limitatamente agli interventi per modifica, rifacimento, potenziamento o integrale ricostruzione degli impianti già installati, a condizione che non comportino incremento dell’area occupata, c), c-bis), c-bis.1), e c-ter) n. 2) e n. 3) del comma 8. Il primo periodo non si applica nel caso di progetti che prevedano impianti fotovoltaici con moduli collocati a terra finalizzati alla costituzione di una Comunità energetica rinnovabile ai sensi dell’articolo 31 del decreto legislativo 8 novembre 2021, n. 199, nonché in caso di progetti attuativi delle altre misure di investimento del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), approvato con decisione del Consiglio ECOFIN del 13 luglio 2021, come modificato con decisione del Consiglio ECOFIN dell’8 dicembre 2023, e dal Piano nazionale degli investimenti complementari al PNRR (PNC) di cui all’articolo 1 del decreto-legge 6 maggio 2021, n. 59, convertito, con modificazioni, dalla legge 1° luglio 2021, n. 101, ovvero di progetti necessari per il conseguimento degli obiettivi del PNRR.››.

2. Le procedure abilitative, autorizzatorie o di valutazione ambientale già avviate alla data di entrata in vigore del presente decreto sono concluse ai sensi della normativa previgente.

Leggi anche Zavorre per fotovoltaico Sun Ballast: dal 2012 una garanzia per gli impianti fv su tetti piani

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