Un impianto eolico è un impianto tecnologico che consente di sfruttare l’energia del vento trasformandola in energia elettrica.
Tutti i generatori eolici sono essenzialmente costituiti da tre componenti fondamentali:
- il Rotore (o turbina eolica): è composto dalle pale, realizzate solitamente in fibra di vetro, che sono collegate ad un mozzo;
- la Navicella o Gondola: è posta sulla cima della torre e contiene i sistemi di trasformazione (moltiplicatore di giri e generatore elettrico) e di controllo della macchina;
- la Torre: ha il compito di sostenere il rotore e la navicella e di resistere a tutte le sollecitazioni.
Il funzionamento di un generatore eolico è abbastanza semplice: le pale iniziano a ruotare sotto la forza del vento quando raggiunge la velocità minima di avvio (questo parametro dipende dalla taglia dell’impianto e può variare da minimo 2-3 m/sec per quelli di piccola taglia e 5-6m/sec per quelli più grandi); la rotazione viene poi trasferita, attraverso un apposito sistema meccanico di moltiplicatore di giri, ad un generatore elettrico che trasforma l’energia meccanica prodotta dal vento in energia elettrica. Infine l’energia prodotta viene prima regolata, con l’utilizzo di un trasformatore, ad un livello di tensione superiore adeguato e poi immessa nella rete elettrica nazionali.
Tutti i generatori eolici hanno una soglia massima di velocità del vento tollerata e, oltre questa soglia, il generatore smette di produrre energia mettendosi in sicurezza per evitare danni alle componenti meccaniche.
Essendo il vento una fonte di energia non costante e quindi non programmabile, nella fase di studio e progettazione di un impianto eolico, per valutare la portata dell’investimento e i tempi di rientro della spesa sostenuta, bisogna effettuare uno studio di fattibilità dell’intervento che prevede lo studio della ventosità del sito di installazione.
Nel caso di impianti eolici di media/grande potenza vengono generalmente effettuate delle campagne anemometriche: sul sito di installazione viene posizionato un anemometro, che registra la forza e le direzioni dei venti che soffiano per tutta la durata della campagna (che può durare dai 6 mesi a 1 anno e mezzo).
Per gli impianti eolici di piccola/media potenza, essendo una campagna anemometrica lunga e dispendiosa, per determinare se il sito di installazione è adatto per sfruttare questa tecnologia è possibile consultare l’Atlante Eolico Interattivo, una mappa del vento che permette un’analisi dettagliata delle caratteristiche eoliche di tutto il territorio italiano, offrendo la possibilità di ottimizzare le scelte di collocamento dei nuovi impianti eolici.
Con questo software è possibile focalizzare l’attenzione su ogni singolo comune e, per esso, calcolare sia la velocità media annua del vento, alle diverse quote da terra, che la capacità di generare energia. L’Atlante, infatti, è dotato anche una mappa della producibilità specifica, nella quale sono indicate il numero di ore annue in cui l’impianto lavora alla massima potenza.
Classificazione e tipologie di impianti eolici
Ci sono varie classificazioni per gli impianti eolici in base al sito di installazione, alla tecnologia utilizzata e alla potenza dell’impianto.
Gli impianti eolici, in base al sito di installazione, si suddividono in:
- On-Shore: sono gli impianti che tutti conoscono e sono i più diffusi in assoluto, ossia installati sulla terra ferma;
- Off–Shore: sono gli impianti installati al largo dei mari. Questi impianti sono meno diffusi dati i costi più elevati rispetto agli impianti on-shore, ma possono arrivare fino al 30% in più di produzione grazie ai venti che soffiano che risultano essere forti e costanti.
ON SHORE
OFF SHORE
In base alla tecnologia utilizzata, le pale eoliche in commercio possono essere suddivise in 2 tipologie:
- ad asse orizzontale: questo tipo di pala eolica ha l’asse di rotazione orizzontale rispetto al suolo. Per poter sfruttare al massimo il vento, il rotore viene dotato si un sistema di rotazione che gli permette di ruotare orizzontalmente di 180° o, in alcuni casi, di 360° in modo da allinearlo con la direzione del vento. Sono quelle più diffuse ed utilizzate in Italia e nel mondo;
- ad asse verticale: in questo caso la pala presenta l’asse di rotazione verticale rispetto al suolo. Sono poco diffuse ma hanno il vantaggio, rispetto alla pale ad asse orizzontale, di poter sfruttare qualsiasi direzione del vento senza doversi orientare continuamente.
Asse Orizzontale
Asse Verticale
In base alla taglia di potenza della macchina, gli impianti eolici si possono classificare in:
- Micro Eolico: da 1kW a 20kW di potenza. Si tratta di impianti ideali per piccole utenze residenziali, industriali o agricole di piccole-medie dimensioni;
- Mini Eolico: da 20kW a 200kW di potenza. Sono impianti ideali per utenze industriali, commerciali o agricole di una certa dimensione;
- Grande Eolico: da 200kW di potenza in su. Si tratta di impianti che realizzano vere e proprie centrali elettriche per la produzione di energia da immettere e rivendere sul mercato elettrico nazionale.
Micro Eolico
Mini Eolico
Grande Eolico
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