Impianti eolici - Quaderni di applicazione tecnica N.13
L’energia eolica ha sempre fornito la forza propulsiva alle navi a vela ed è stata usata per azionare i mulini a vento.
L’utilizzo di questo tipo di energia è caduto successivamente in disuso con la diffusione dell’energia elettrica e con l’estesa disponibilità a basso costo di motori alimentati da combustibili fossili.
Tuttavia la recente attenzione rivolta ai cambiamenti climatici, l’esigenza di incrementare la quota di energia pulita ed i timori di una diminuzione futura della disponibilità di petrolio hanno promosso un rinnovato interesse per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili e quindi anche dall'eolico.
Questo tipo di energia, in confronto ad altre energie rinnovabili, richiede investimenti inferiori ed utilizza una risorsa naturale generalmente disponibile ovunque e particolarmente fruibile nelle zone temperate, dove si trova la maggior parte delle nazioni industrialmente sviluppate.
Durante l’ultimo decennio del 20° secolo sono stati costruiti e testati diversi modelli di turbine eoliche: con rotori ad asse verticale e orizzontale, con numero variabile di pale, con il rotore posizionato sopravento o sottovento alla torre, ecc. La turbina ad asse orizzontale con rotore a tre pale sopravento si è dimostrata la tipologia usualmente più idonea e ha avuto di conseguenza un notevole sviluppo, segnato sia da una rapida crescita in dimensione e potenza, sia da un’ampia diffusione.
Questo Quaderno Tecnico intende definire i concetti di base che caratterizzano l’applicazione ed analizzare le problematiche che si incontrano nella realizzazione di un impianto eolico; partendo da una descrizione generale sulle modalità di sfruttamento dell’energia posseduta dal vento mediante gli impianti eolici, vengono descritte le caratteristiche tecniche di un aerogeneratore nel suo insieme ed i metodi di protezione dalle sovracorrenti, dai guasti a terra e dalle sovratensioni al fine di condurre alla scelta appropriata dei dispositivi di manovra e protezione dei diversi componenti dell’impianto.
In particolare nella prima parte più generale vengono descritti il principio di funzionamento degli impianti eolici, la loro tipologia, i principali componenti, i metodi di installazione e le diverse configurazioni.
Viene inoltre analizzata la produzione energetica di un impianto e come essa possa variare in funzione di determinate grandezze. Nella seconda parte, dopo l’illustrazione delle tecniche di protezione dalle sovracorrenti, dai guasti a terra e dalle sovratensioni, vengono analizzati gli effetti delle turbine eoliche sulla rete elettrica a cui sono allacciate. Infine nella terza parte sono illustrate le soluzioni che ABB mette a disposizione per applicazioni eoliche.
A compendio del Quaderno Tecnico sono inoltre presenti quattro appendici. Nelle prime tre si fa riferimento al contesto italiano ed alle normative, alle delibere ed ai decreti in esso vigenti al momento della stesura. In particolare si analizzano gli incentivi economici e la valorizzazione dell’energia prodotta, si forniscono indicazioni sull'allacciamento alla rete in media ed alta tensione e sulla misura dell’energia e si fornisce un cenno sul dimensionamento di massima dell’impianto di terra in un aerogeneratore collegato alla rete MT.
Nell'ultima appendice invece vengono confrontate le turbine a resistenza ed a portanza.
ABB 2014