Parco Eolico

Gli Impianti Eolici sfruttano l’energia eolica, l’energia posseduta dal vento.

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Parco Eolico

L’uomo ha impiegato la forza del vento o energia eolica sin dall’antichità, per navigare e per muovere le pale dei mulini utilizzati per macinare i cereali, per spremere olive o per pompare l’acqua. Solo da pochi decenni l’energia eolica viene impiegata per produrre energia elettrica attraverso gli Impianti Eolici. I moderni mulini a vento sono chiamati aerogeneratori. Il principio di funzionamento degli aerogeneratori è lo stesso dei mulini a vento: il vento spinge le pale eoliche che azionano una turbina. Nel caso degli aerogeneratori il movimento di rotazione delle pale eoliche viene trasmesso ad un generatore che produce energia elettrica.

Gli Aerogeneratori eolici

Esistono aerogeneratori diversi per forma e dimensione. Possono, infatti, avere una, due o tre pale eoliche di varie lunghezze: quelli con pale eoliche lunghe 50 centimetri vengono utilizzati come caricabatterie, quelli con pale eoliche lunghe circa 30 metri, sono in grado di erogare una potenza di 1.500 kW, riuscendo a soddisfare il fabbisogno elettrico giornaliero di circa 1.000 famiglie. Il tipo più diffuso è l’aerogeneratore di taglia media, alto oltre 50 metri, con due o tre pale eoliche lunghe circa 20 metri. Questo tipo di aerogeneratore è in grado di erogare una potenza di 500-600 kW e soddisfa il fabbisogno di energia elettrica giornaliera di circa 500 famiglie.

Il rotore eolico

Il rotore eolico è costituito da un mozzo su cui sono fissate le pale. Le pale eoliche più utilizzate sono realizzate in fibra di vetro. I rotori a due pale eoliche sono meno costosi e girano a velocità più elevate, sono però più rumorosi e vibrano di più di quelli a tre pale. Tra i due la resa energetica è quasi equivalente. Sono stati realizzati anche rotori con una sola pala eolica, equilibrata da un contrappeso. A parità di condizioni, questi rotori sono ancor più veloci dei bipala, ma hanno rese energetiche leggermente inferiori. Ci sono anche rotori con numerose pale eoliche, di solito 24, che vengono impiegati per l’azionamento diretto di macchine, come le pompe. Sono stati messi a punto dei rotori con pale eoliche “mobili”. Variando l’inclinazione delle pale al variare della velocità del vento è possibile mantenere costante la quantità di energia elettrica prodotta dall’aerogeneratore eolico.

Il sistema frenante dell’aerogeneratore eolico

È costituito da due sistemi indipendenti di arresto delle pale eoliche: un sistema di frenaggio aerodinamico e uno meccanico. Il primo viene utilizzato per controllare la potenza dell’aerogeneratore, come freno di emergenza in caso di velocità del vento sopra la soglia sopportabile e per arrestare il rotore. Il secondo viene utilizzato per completare l’arresto del rotore eolico e come freno di stazionamento.

La torre e le fondamenta

La torre sostiene la navicella e il rotore eolico, può essere a forma tubolare o a traliccio. In genere è costruita in legno, in cemento armato, in acciaio o con fibre sintetiche. La struttura dell’aerogeneratore eolico per poter resistere alle oscillazioni ed alle vibrazioni causate dalla pressione del vento deve essere ancorata al terreno mediante fondamenta. Le fondamenta molto spesso sono completamente interrate e costruite con cemento armato.

Il moltiplicatore di giri

Il moltiplicatore di giri serve per trasformare la rotazione lenta delle pale eoliche in una rotazione più veloce in grado di far funzionare il generatore di elettricità.

Il generatore eolico

Il generatore trasforma l’energia meccanica in energia elettrica. La potenza del generatore viene indicata in chilowatt (kW).

Il sistema di controllo

Il funzionamento di un aerogeneratore è gestito da un sistema di controllo che svolge due diverse funzioni. Gestisce, automaticamente e non, l’aerogeneratore nelle diverse operazioni di lavoro e aziona il dispositivo di sicurezza che blocca il funzionamento dell’aerogeneratore in caso di malfunzionamento e di sovraccarico dovuto ad eccessiva velocità del vento.

La navicella e il sistema di imbardata

La navicella è una cabina in cui sono ubicati tutti i componenti di un aerogeneratore eolico, ad eccezione, naturalmente, del rotore e del mozzo. La navicella è posizionata sulla cima della torre e può girare di 180° sul proprio asse. Per assicurare sempre il massimo rendimento dell’aerogeneratore è importante mantenere un allineamento più continuo possibile tra l’asse del rotore e la direzione del vento. Negli aerogeneratori di media e grossa taglia, l’allineamento è garantito da un servomeccanismo, detto sistema di imbardata, mentre nei piccoli aerogeneratori è sufficiente l’impiego di una pinna direzionale. Nel sistema di imbardata un sensore, la banderuola, indica lo scostamento dell’asse della direzione del vento e aziona un motore che riallinea la navicella.

Le Wind-Farm

Più aerogeneratori collegati insieme formano le wind-farm, “fattorie del vento”, che sono delle vere e proprie centrali elettriche ad energia eolica. Nelle wind-farm la distanza tra gli aerogeneratori eolici non è casuale, ma viene calcolata per evitare interferenze reciproche che potrebbero causare cadute di produzione. Di regola gli aerogeneratori vengono situati ad una distanza di almeno cinque-dieci volte il diametro delle pale eoliche. Nel caso di un aerogeneratore medio, con pale eoliche lunghe circa 20 metri, questo significa istallarne uno ogni 200 metri circa. La tecnologia degli aerogeneratori da utilizzare in siti offshore è in pieno sviluppo: a livello commerciale esistono macchine da 1 MW ed esistono prototipi da circa 3 MW. Secondo alcune stime, gli impianti eolici nei mari europei potrebbero fornire oltre il 20% del fabbisogno elettrico dei paesi costieri. Attualmente in Europa sono operative 5 centrali costruite in Olanda, Svezia e Danimarca con una potenza totale di 30 MW. In Italia non esiste ancora alcun impianto eolico offshore, ma è stato calcolato un potenziale sfruttabile di 3.000 MW, pari a quello sulla terraferma, in grado di soddisfare il 4% degli attuali consumi di energia elettrica.

Gli incentivi previsti

La tariffa fissa omnicomrensiva

Il D.M. del 18/12/2008 ha previsto l’introduzione di un incentivo statale per gli impianti mini eolici connessi alla rete elettrica di distribuzione con potenza compresa tra 1 e 200 kW (tariffa fissa onnicomprensiva). Tale incentivo, erogato dal Gestore dei Servizi Energetici (GSE), è pari a € 0,30 per ogni kWh prodotto ed immesso in rete e ha la durata di 15 anni.

Al termine dei 15 anni l’energia prodotta potrà essere venduta, sul mercato elettrico o più semplicemente al GSE tramite il meccanismo del Ritiro dedicato. In alternativa potrà beneficiare, previa apposita pratica al GSE, del meccanismo di Scambio sul Posto.

Per Approfondimenti visitare la pagina dedicata del GSE

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