PLANTAS DE ENERGÍA EÓLICA

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La’energia eolica è l’energia ottenuta dal vento ovvero il prodotto della conversione dell’energia cinetica, ottenuta dalle correnti d’aria, in altre forme di energia (elettrica o meccanica). Oggi viene per lo più convertita in energia elettrica tramite una centrale eolica, mentre in passato l’energia del vento veniva utilizzata immediatamente sul posto come energia motrice per applicazioni industriali e pre-industriali (come ad esempio nei mulini a vento). Di fatto è stata la prima forma di energia rinnovabile, assieme a quella idraulica, scoperta dall’uomo dopo il fuoco (si pensi alle vele delle navi) e una tra quelle a sostegno della cosiddetta economia verde nella società moderna. Le applicazioni più tipiche sono i parchi eolici, sebbene possa essere sfruttata anche in installazioni autónomo su piccola scala.

Características

Sotto diversi aspetti l’energia eolica è una fonte di energia molto valida come energia alternativa ai tradizionali combustibili fossili, dal momento che è abbondante, rinnovabile, ampiamente distribuita, pulita e praticamente non produce gas a effetto serra (se non durante la produzione di componenti base, come le pale in alluminio). Il maggior svantaggio è rappresentato dalla sua caratteristica intrinseca di intermittenza nella produzione, associata alla necessaria presenza della giusta quantità di vento. Tuttavia la sua diffusione in termini di kilowattora prodotti al mondo è comunque in continua crescita.

I parchi eolici sono connessi alle reti elettriche, mentre le installazioni più piccole sono utilizzate invece per fornire elettricità a luoghi isolati. La costruzione di “fattorie eoliche” non riceve però unanime consenso a causa del loro impatto paesaggistico e altre problematiche, come la rumorosità e la pericolosità per i volatili.

Operación

Il suo sfruttamento, relativamente semplice e poco costoso,^{[senza fonte]} è attuato tramite macchine eoliche divisibili in due gruppi distinti in funzione del tipo di modulo base adoperato definito generatore eolico o aerogeneratore:

• Generatori eolici ad asse orizzontale, in cui il rotore va orientato (attivamente o passivamente) parallelamente alla direzione di provenienza del vento.
• Generatori eolici ad asse verticale, indipendenti dalla direzione di provenienza del vento;

Generatori eolici

I generatori eolici a partire dal 1985 hanno migliorato drasticamente il rendimento, dimensioni e costi. Tali generatori sono riusciti a passare da una produzione di pochi kilowatt di potenza a punte di 3 megawatt per i più efficienti e una potenza installata tipica di mercato pari a circa 1,5 MW, con una velocità del vento minima di 3-4 m/s.

Un generatore sia ad asse verticale che orizzontale richiede una velocità minima del vento (cut-in) di 3–5 m/s ed eroga la potenza di progetto ad una velocità del vento di 12–14 m/s. Ad elevate velocità (20–25 m/s, velocità di cut-off) l’aerogeneratore viene bloccato dal sistema frenante per ragioni di sicurezza. Il bloccaggio può avvenire con freni che bloccano il rotore o con metodi che si basano sul fenomeno dello stallo e “nascondono le pale al vento”.

Esistono anche generatori a pale mobili che seguono l’inclinazione del vento, mantenendo costante la quantità di elettricità prodotta dall’aerogeneratore, e a doppia elica, per raddoppiare la potenza elettrica prodotta. I generatori eolici possono essere silenziosi; il problema principale è la dimensione delle pale e la mancanza di generatori a micropale non visibili a occhio nudo che risolverebbero l’impatto negativo sul paesaggio.

I giri al minuto del rotore dell’aerogeneratore sono molto variabili, come lo è la velocità del vento; in genere si utilizzano delle scatole d’ingranaggi (planetari) per aumentare e rendere costante la velocità del rotore della dinamo e per permettere un avvio più facile con venti deboli.

La frequenza immessa nella rete deve essere costante a 50 hertz in Europa (in America sono 60 Hz), perciò i rotori della dinamo vengono collegati a una serie di inverter prima di immettere l’energia in rete. Esiste un sistema diverso, più efficiente nei generatori elettrici della Enercon.

La cinematica del generatore eolico è caratterizzata da bassi attriti, moderato surriscaldamento che necessita di un sistema di refrigeranti (olio oppure acqua che disperdono il calore grazie a radiatori) e un costo di manutenzione relativamente basso (pressoché nullo soprattutto per il magnetoeolico).

I principali produttori mondiali di aerogeneratori sono aziende americane, cinesi, danesi, tedesche, spagnole: Vestas, Enercon, Siemens, Gamesa Eólica, GE Wind Energy (ex Enron Wind), Liberty, Nordex, NedWind. Sono circa 26 le aziende che producono gli aerogeneratori.

Minieolico e microeolico

Si tratta di impianti di piccola taglia, adatti ad un uso domestico o per integrare il consumo elettrico di piccole attività economiche tipicamente in modalità autónomo, cioè sotto forma di singoli generatori, connesse poi alla rete elettrica o ad impianti di accumulazione.

Di solito questi impianti sono costituiti da aerogeneratori del tipo ad asse orizzontale con diametro del rotore da 3 un 20 metri e altezza del mozzo da 10 un 20 metri. Solitamente per minieolico si intendono impianti con una potenza nominale fra 20 kW e 200 kW, mentre per microeolico si intendono impianti con potenze nominali inferiori ai 20 kW.

Per questi impianti di piccole dimensioni il prezzo di installazione risulta più elevato, attestandosi attorno ai 1500-3000 euro per kW installato, in quanto il mercato di questo tipo di impianti è ancora poco sviluppato; tra le cause, le normative che, a differenza degli impianti fotovoltaici, in quasi tutta Europa non ne sostengono la diffusione. Questi impianti possono sfruttare le specifiche condizioni del sito in cui si realizza l’installazione. Sono impianti adattabili, che riescono a sfruttare sia venti deboli che forti e che riescono ad intercettare le raffiche improvvise tipiche dell’Appennino.

Per la valutazione dell’idoneità del luogo non si effettua solitamente una campagna di misure in situ (come avviene per installazioni medio-grandi), per l’elevata incidenza che tale costo potrebbe avere sull’investimento globale.

La valutazione, nel caso si ritenga sufficiente la disponibilità di vento (come velocità e continuità), deve considerare altri fattori quali:

• l’interferenza con altre strutture (edifici o altre turbine eoliche);
• l’inquinamento acustico;
• la semplicità di installazione;
• la lunghezza del percorso elettrico (costi interramento e dispersioni d’energia);
• esigenze di sicurezza ed incolumità fisica;
• eventuali vincoli ecologici (presenza di specie protette) o storico-archeologici.

Applicazioni

Per impianti di piccola taglia esistono varie soluzioni tecniche, alternative ai classici generatori a uno due o tre pale ad asse orizzontale, in grado di sfruttare l’energia eolica:

Fuente: Wikipedia