IMPIANTI EOLICI

Impianto eolico: tipologie e funzionamento

La storia dell’energia eolica parte da molto lontano. Già nell’antico Egitto la forza del vento veniva utilizzata dall’uomo. Con i recenti sviluppi tecnologici, l’energia eolica sta tornando ad essere una fonte di energia molto importante.

L’energia eolica, la solare, l’idroelettrica e la geotermica costituiscono la vera alternativa alle tradizionali produzioni energetiche che impattano sull’ambiente anche in maniera pesante. Queste alternative sono le cosiddette energie rinnovabili.

L’energia eolica in particolare, sfrutta l’energia cinetica generata dal vento per poi trasformarla in meccanica e a sua volta in energia elettrica. In pratica si sfrutta lo spostamento dell’aria tra le zone di alta e bassa pressione.

• Il funzionamento dell’impianto eolico
• Il generatore di impianti eolici
• Le tipologie di parchi eolici
• Pro e contro degli impianti eolici

Il funzionamento dell’impianto eolico

Gli impianti eolici sono costituiti da diversi elementi, quello sicuramente più importante e riconoscibile è l’aerogeneratore, ovvero le cosiddette pale eoliche. Grazie all’energia cinetica dell’aria, le pale eoliche ruotano generando energia meccanica.

Per ottenere l’energia elettrica è necessario un generatore elettromagnetico che ha il compito di trasformare il moto rotatorio delle pale eoliche in energia elettrica.

Il generatore di impianti eolici

Il generatore elettromagnetico è una parte fondamentale dell’impianto eolico, la parte che consente la trasformazione dell’energia meccanica in quella elettrica. Ne esistono due tipologie: ad asse orizzontale e ad asse verticale.

La tipologia di generatore più diffusa è quella ad asse orizzontale. Questo tipo di generatore è più efficiente rispetto agli altri, ma genera molto più rumore. La potenza registrata su questi generatori può variare da pochissimi kW fino ad oltre 10 MW per le turbine eoliche offshore. 

Sono composti da una torre in acciaio che può avere un’altezza massimale inferiore ai 100 metri. Sulla punta viene posto il generatore elettrico che viene attivato da un rotore, ovvero il sistema di pale eoliche.

Il generatore ad asse orizzontale ha però dei limiti dal punto di vista della velocità. Il sistema frenante di questo tipo di impianti non permette di andare al di sopra di un limite fissato per mantenere il livello di sicurezza adeguato e per la conformazione dell’impianto. Oltre a questo è necessario avere l’asse di rotazione delle pale parallelo alla direzione del vento. In caso contrario il posizionamento sarebbe un grande ostacolo per la massima efficienza dell’intero impianto.

I generatori ad asse verticale hanno una minore efficienza, ma sono molto più silenziosi. Avendo poche parti mobili rispetto alle altre tipologie, non è necessario posizionare il sistema in parallelo con la direzione del vento. La conformazione della struttura permette di resistere anche a forti raffiche.

Le tipologie di parchi eolici

Il posizionamento dei parchi eolici rispetto alla distanza dal mare ne caratterizza il nome. Esistono tre tipologie di parchi eolici:

• On-shore;
• Near-shore;
• Off-shore;

I parchi epolici chiamati “on-shore” sono quelli che distano generalmente poco più di 10 kilometri dal mare. Il territorio nel quale vengono installati gli impianti può essere montuoso o pianeggiante. Questa tipologia comprende generalmente l’impianto eolico domestico che spesso è in grado di produrre energia in quantità tale da inserirne una parte sul mercato elettrico nazionale.

I parchi eolici near-shore sono invece quelli vicini alla costa, con una distanza non maggiore ai 10 kilometri dal mare. Le correnti provenienti dal mare permettono di ottenere un rendimento importante e costante dal punto di vista della velocità.

Infine i parchi off-shore vengono posizionati in mare e negli oceani a distanze maggiori di 3 km dalla costa. La solidità degli impianti è maggiore rispetto alle altre tipologie, avendo anche a disposizione un numero alto di turbine per trarre vantaggio da correnti sempre forti e presenti. Questa tipologia di impianto è quella che permette la maggiore produzione di energia rispetto alle altre.

Pro e contro degli impianti eolici

L’utilizzo dell’energia eolica porta in dote dei vantaggi e degli svantaggi. Sicuramente l’aspetto vantaggioso è maggiore rispetto allo svantaggio, ma è importante analizzare entrambe le facce della medaglia.

I pro:

• La produzione di energia pulita: completamente eco compatibile, non rilasciando sostanze dannose per l’ambiente durante il processo produttivo. Inoltre non mettono a rischio neanche la vita degli uccelli che possono transitare nei pressi dei parchi eolici;

• Facilità di reperimento: il vento è un elemento naturale costante e continuo, grazie a questo l’utilizzo di questi impianti è potenzialmente costante ed infinito;

• Durata degli impianti: la vita media dei macchinari preposti alla trasformazione dell’energia è di 25 anni e sono interamente riciclabili;

• Impianti poco invasivi: le pale eoliche e tutti i macchinari necessari agli impianti essendo costruiti in verticale permettono di non rendere il terreno sul quale vengono installati ad esclusivo uso della produzione di energia eolica e di conseguenza possono essere utilizzati per altre attività, ad esempio quelle agricole;

• Costi di manutenzione bassi: La manutenzione degli impianti è molto economica. La stima è di 1 centesimo per ogni kWh che in alcuni sistemi più moderni è ancor più inferiore.

I contro:

• Investimento iniziale: per quanto l’investimento possa essere fruttuoso, la spesa iniziale può costituire un ostacolo;

• Inquinamento acustico: la produzione di energia genera un ronzio che può essere fastidioso per le abitazioni vicine al parco eolico;

• Impatto visivo: l’installazione dei dispositivi per la trasformazione dell’energia eolica possono costituire un deturpamento per la paesaggistica.