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Il vento è un’importante fonte di energia rinnovabile e la sua velocità di spostamento
caratterizza la produttività energetica.
Le masse d’aria si spostano da zone ad alta pressione verso zone a pressione inferiore.
Maggiore è la differenza di pressione fra zone, maggiore è la velocità del vento.
La pressione atmosferica, a sua volta, deriva dalla temperatura della zona di riferimento,
in altre parole dalla quantità di irradiazione solare. Si conclude, allora, che l’energia eolica
deriva dall’energia solare.
L’energia eolica si ricava mediante le turbine, macchine che captano il vento e trasferiscono energia meccanica,
trasformata a sua volta in energia elettrica.
Come si ottiene energia elettrica dal vento?
Le turbine eoliche o aerogeneratori trasformano l’energia cinetica del vento in energia elettrica.
I componenti principali di un aerogeneratore sono essenzialmente tre:
- La torre
- La navicella
- Il rotore
La torre è il sostegno meccanico dell’aerogeneratore ed è, in genere, a forma tronca conica,
in acciaio o in cemento.
Le fondamenta devono essere in cemento e dimensionate in modo tale che l’intera struttura resista
sia alle vibrazioni alle quali l’elemento sarà sottoposto e sia alle azioni del vento.
L’altezza della torre è un parametro rilevante, poiché la velocità del vento aumenta con l’altezza.
In genere le altezze tipiche vanno da 30 a 100 metri, soprattutto per gli impianti più grossi.
La navicella contiene le apparecchiature per la conversione dell’energia meccanica in energia elettrica.
Queste sono principalmente il moltiplicatore di giri e il generatore.
Il moltiplicatore di giri, è presente negli aerogeneratori di “tipo veloce”, poiché,
a causa della lenta rotazione delle pale, consente un aumento del numero di giri,
per favorire una corretta alimentazione del generatore elettrico.
Gli aerogeneratori per applicazioni micro e minieolici hanno alte velocità di rotazione delle pale
e, quindi, possono fare a meno del moltiplicatore di giri.
Il generatore può essere di tipo asincrono o sincrono.
I generatori asincroni sono usati negli aerogeneratori di potenza intermedia (qualche centinaio di watt).
Il vantaggio di una macchina asincrona è un valore di frequenza costante
e quindi si adatta a impianti connessi direttamente alla rete elettrica.
Lo svantaggio consiste nel fatto che il generatore asincrono assorbe
dalla rete “l’energia reattiva”, necessaria per creare il campo magnetico che genera energia elettrica.
Il generatore sincrono, per applicazioni di qualche decina di watt,
è costituito da un rotore quasi sempre a magneti permanenti.
Lo svantaggio di una macchina sincrona è dovuto alla variabilità della frequenza.
Per stabilizzare la frequenza in modo da erogare l’energia elettrica in rete, si ricorre a un gruppo d’inverter.
Il rotore è composto dal mozzo e dalle pale.
La sua funzione è di trasformare l’energia cinetica del vento in energia meccanica.
Ha la capacità di orientarsi automaticamente alla direzione del vento e il suo diametro
(di qualche decina di metri) è proporzionale alla sua velocità di rotazione.
Meglio un rotore con una, due, tre o più pale?
In linea di principio all’aumentare del numero delle pale aumenta,
anche se di poco, il rendimento di un aerogeneratore, aumentando, però, anche il prezzo.
Un buon compromesso si ha con aerogeneratori a tre pale.
Mini e micro eolico
Gli impianti eolici a uso civile e industriale si dividono in due categorie: la prima riguarda
gli impianti microeolici, con potenza fino a 20 KW, la seconda gli impianti minieolici,
con potenza fra 20 e 200 KW.
Negli impianti microeolici gli aerogeneratori possono essere ad asse orizzontale e ad asse verticale.
Aerogeneratore ad asse verticale
Un impianto micro o mini eolico connesso alla rete elettrica è costituito dalle seguenti apparecchiature:
- un aerogeneratore eolico
- un inverter
- un quadro elettrico con dispositivo di interfaccia alla rete
- uno o più contatori per la misurazione dell'elettricità prodotta e immessa in rete
La connessione alla rete consente di usufruire di un sistema d’incentivazione
Ricavi da un impianto eolico
Gli impianti con potenza non superiore ai 200 kW hanno diritto a una tariffa d’incentivazione onnicomprensiva.
La tariffa onnicomprensiva consiste nel riconoscimento di 0,30 euro per ogni KWh di elettricità netta,
prodotto dall'impianto eolico e immesso nella rete elettrica.
L'incentivo è corrisposto per un periodo di 15 anni.
Gli impianti eolici di potenza non superiore ai 200 kW possono, in alternativa alla tariffa onnicomprensiva,
richiedere il servizio di Scambio sul posto.
"Il servizio di Scambio sul posto”, secondo la definizione dell’AEEG, “consiste nel realizzare una particolare
forma di autoconsumo in sito, consentendo che l'energia elettrica prodotta e immessa in rete possa essere
prelevata e consumata in un momento differente da quello nel quale avviene la produzione [...]."
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