L'IMPIANTO EOLICO E MICRO EOLICO

I generatori eolici sono gli eredi dei primi mulini a vento che servivano per il pompaggio dell'acqua o l'azionamento delle macine per triturare il grano. Nel corso del XIX secolo entrarono in funzione migliaia di mulini a vento sia in Europa, sia in America, soprattutto per scopi di irrigazione ma furono poi abbandonati dopo poco a causa della macchina a vapore e del carbone a buon mercato. Durante la crisi energetica degli anni 70 l'interesse verso questa tecnologia si risvegliò; così, molte nazioni aumentarono i fondi per la ricerca e lo sviluppo dell'energia eolica. Nel giro di 10 anni le installazioni di parchi eolici ,per la generazione di energia elettrica, è quadruplicata, fino a raggiungere la soglia del 2% in termini di produzione elettrica mondiale.

Funzionamento Il funzionamento di un generatore eolico è molto semplice e intuibile. All'interno della famiglia dei generatori eolici possiamo fare due distinzioni :
  • Generatori eolici ad asse verticale, indipendenti dalla direzione di provenienza del vento;
  • Generatori eolici ad asse orizzontale, in cui il rotore va orientato (attivamente o passivamente) perpendicolarmente alla direzione di provenienza del vento.


Generatore ad asse verticale
Un generatore eolico ad asse verticale (VAWT, in inglese Vertical Axis Wind Turbines) ha il vantaggio di avere una ridotta quantità di parti mobili nella sua struttura, il che le conferisce un'alta resistenza alle sollecitazioni del vento, e la possibilità di sfruttare qualsiasi direzione del vento senza doversi riorientare continuamente. È molto versatile e adatta sia all'uso domestico che alla produzione centralizzata di energia elettrica nell'ordine di gigawatt. Il limite principale dei generatori tradizionali e più diffusi (ad asse orizzontale) sono derivati dai requisiti statici e dinamici che bisogna rispettare; è infatti difficile ipotizzare rotori con diametri molto superiori a 100 metri e altezze di torre maggiori di 180 metri (per i generatori off-shore). La macchine ad asse verticale sono state concepite e realizzate fin dal 1920 ma la loro minore efficienza, rispetto a quelle con asse orizzontala (circa il 30%) ne ha destinato l'impiego per realtà industriali di media entita. Il processo di ottimizzazione ha comunque resto queste macchina più competitive; gli ultimi prototipi, funzionando in molte più ore l'anno rispetto a quelle ad asse orizzontale,
hanno un rendimento complessivo maggiore.

Generatore ad asse orizzontale
Un generatore eolico ad asse orizzontale (HAWT, in inglese Horizontal Axis Wind Turbines) è formato da una torre in acciaio sulla cui sommità si trova un involucro (gondola) che contiene un generatore elettrico azionato da un rotore a pale lunghe (solitamente 2 o 3). Esso genera una potenza molto variabile , che può arrivare anche fino a qualche MW. Il mulino a vento è proprio il primo esempio di generatore ad asse orizzontale. Come i generatori ad asse verticale anche quelli ad asse orizzontale richiedono una velocità minima di 3-5 m/s ed erogano la potenza di progetto ad una velocità del vento di 12-14 m/s. A velocità più elevate (20/25 m/s) l'aerogeneratore viene bloccato dal sistema frenante per ragioni di sicurezza.

Minieolico e microeolico
Sono piccoli impianti destinati ad un uso domestico o per integrare il consumo elettrico di piccole attività economiche. Solitamente per minieolico si intendono impianti con una potenza nominale fra 20 kW e 200 kW, mentre per microeolico si intendono impianti con potenze nominali inferiori ai 20kW. Per questi impianti di piccole dimensioni il prezzo di installazione risulta più elevato, in quanto il mercato di questo tipo di impianti è ancora poco sviluppato; tra le cause, le normative che, a differenza degli impianti fotovoltaici, in quasi tutta Europa non ne sostengono la diffusione, a causa dei problemi di impatto paesaggistico delle turbine eoliche. Questi impianti possono sfruttare le specifiche condizioni del sito in cui si realizza l'installazione.