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| etro delle pale – della efficienza di trasformazione meccanica dell’energia del vento; (iii) la riduzione delle perdite di trasformazione in energia elettrica, soprattutto con l’adozione di generatori elettrici sincroni basati sul principio dei magneti permanenti rispetto ai tradizionali sistemi trifase ad induzione (che richiedono un delicato meccanismo di moltiplicazione dei giri). Ris | di trasformazione in energia elettrica, soprattutto con l’adozione di | generatori | elettrici sincroni basati sul principio dei magneti permanenti rispet | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| delle “perdite” di efficienza nel passaggio da energia meccanica ad energia elettrica. In particolare, come già discusso in precedenza, il moltiplicatore di giri – componente essenziale dei generatori asincroni – è soggetto a sollecitazioni estremamente significative e può andare incontro con maggior frequenza a rotture o comunque a cali dell’efficienza di funzionamento. In conseguenza d | in precedenza, il moltiplicatore di giri – componente essenziale dei | generatori | asincroni – è soggetto a sollecitazioni estremamente significative e | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| sconta ancora una differenza nel costo di investimento piuttosto rilevante e dell’ordine del 10-15% rispetto alla soluzione “tradizionale”. Nonostante questo la diffusione degli impianti a generatori sincroni è in crescita (+200% negli ultimi due anni, con una quota delle installazioni totali 2011 per la prima volta superiore al 20%) e vi si sta catalizzando l’attenzione di diversi prod | ione “tradizionale”. Nonostante questo la diffusione degli impianti a | generatori | sincroni è in crescita (+200% negli ultimi due anni, con una quota de | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| fshore ha collegato nel 2011 solo una turbina galleggiante sperimentale (si veda Box 1.5) da 2 MW in Portogallo dimostrando, come già sottolineato quando si è discusso dell’introduzione dei generatori sincroni, la forte pressione competitiva delle imprese tedesche nel campo dell’innovazione. Molti però sono ancora i problemi da risolvere: • innanzitutto quello del costo di investimento, | ndo, come già sottolineato quando si è discusso dell’introduzione dei | generatori | sincroni, la forte pressione competitiva delle imprese tedesche nel c | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| moltiplicatore di giri (si veda Paragrafo 1.2); • l’indiana Suzlon, con l’acquisizione di Hansen Transmissions nel 2006, ha aumentato la propria integrazione lungo la filiera. Produce oggi generatori in collaborazione con Elin e ha ampliato la fabbricazione di pale aprendo stabilimenti in India, Usa e Cina; • le pale della spagnola Gamesa sono prodotte internamente, esternalizzando il 1 | , ha aumentato la propria integrazione lungo la filiera. Produce oggi | generatori | in collaborazione con Elin e ha ampliato la fabbricazione di pale apr | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| ernalizzando il 10% circa a LM Wind Power, il maggior produttore indipendente al mondo. Echesa è una società controllata da Gamesa che produce una parte del fabbisogno interno di gearbox. I generatori sono forniti in buona parte da due società anch’esse acquisite negli anni (ossia Indar e Cantarey). Nel complesso l’azienda presenta quindi una forte integrazione verticale; • anche la tede | da Gamesa che produce una parte del fabbisogno interno di gearbox. I | generatori | sono forniti in buona parte da due società anch’esse acquisite negli | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| ata. Tuttavia ha in essere contratti con suppliers regionali che forniscono una percentuale del fabbisogno di ogni componente, a seconda del modello in produzione, sia per le pale che per i generatori e i sistemi controllo. Non ha invece capacità produttiva propria per quanto riguarda il moltiplicatore di giri, che approvvigiona dai quattro produttori internazionali più importanti; • la | nente, a seconda del modello in produzione, sia per le pale che per i | generatori | e i sistemi controllo. Non ha invece capacità produttiva propria per | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| inetti Cuscinetti Cuscinetti Cuscinetti Gearbox, Sistemi regolazione pitch e yaw 4.4.2.4 Le imprese produttrici del gruppo generatore Meno dinamico è il semento di mercato dei produttori di generatori per applicazioni eoliche, con diversi produttori di aerogeneratori che, come discusso in precedenza, producono internamente buona parte del loro fabbisogno. Per quanto riguarda gli aerogene | po generatore Meno dinamico è il semento di mercato dei produttori di | generatori | per applicazioni eoliche, con diversi produttori di aerogeneratori ch | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| tori che, come discusso in precedenza, producono internamente buona parte del loro fabbisogno. Per quanto riguarda gli aerogeneratori con taglia superiore ad 1 MW, i principali fornitori di generatori sono un gruppo ristretto di imprese multinazionali, tra cui ABB, Siemens e General Electric, che sono in grado di far leva su un’enorme base di competenze e di sfruttare importanti economie | erogeneratori con taglia superiore ad 1 MW, i principali fornitori di | generatori | sono un gruppo ristretto di imprese multinazionali, tra cui ABB, Siem | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| porti italiani, si ottiene un complesso di oltre 50 km lineari di estensione. Se su questo fronte prospiciente il mare, e quindi chiaramente esposto a correnti ventose, venissero installati generatori mini eolici con lo stesso rapporto impiegato nel progetto del porto di Genova si potrebbero installare oltre 90 MW di impianti (9 volte quanto fatto sino ad ora su tutto il territorio itali | e quindi chiaramente esposto a correnti ventose, venissero installati | generatori | mini eolici con lo stesso rapporto impiegato nel progetto del porto d | Politecnico di Milano - Dipartimento di Ingegneria Gestionale | |
| pia rispetto ai mulini tradizionali. Impianti Il generatore eolico La più importante forma di impiego dell'energia eolica è quella relativa alla produzione di energia elettrica attraverso i generatori eolici, ovvero aerogeneratori. L’energia elettrica si ottiene sfruttando l’energia cinetica del vento: le masse d’aria in movimento ad una velocità superiore ai 10 chilometri orari fanno gi | a è quella relativa alla produzione di energia elettrica attraverso i | generatori | eolici, ovvero aerogeneratori. L’energia elettrica si ottiene sfrutta | Eni S.p.A. | |
| ore converte la corrente elettrica a medio voltaggio in corrente ad alta tensione e la immette nel sistema di trasmissione e distribuzione. Una grande wind farm può consistere di dozzine di generatori eolici, fino a più di cento turbine singole, e copre un’area di diversi km2 : poichè, però, l’area occupata dai singoli generatori eolici è molto piccola, tutte le zone tra una turbina e l’ | ne e distribuzione. Una grande wind farm può consistere di dozzine di | generatori | eolici, fino a più di cento turbine singole, e copre un’area di diver | Eni S.p.A. | |
| buzione. Una grande wind farm può consistere di dozzine di generatori eolici, fino a più di cento turbine singole, e copre un’area di diversi km2 : poichè, però, l’area occupata dai singoli generatori eolici è molto piccola, tutte le zone tra una turbina e l’altra possono essere destinate ad altro uso, come, per esempio, l’agricoltura o l’allevamento di bestiame. Nelle wind farm la dista | re un’area di diversi km2 : poichè, però, l’area occupata dai singoli | generatori | eolici è molto piccola, tutte le zone tra una turbina e l’altra posso | Eni S.p.A. | |
| ergia che può essere prodotta in un determinato lasso di tempo di funzionamento dell’impianto, ed è il parametro che viene considerato per confrontare tra loro le possibilità produttive dei generatori eolici. Tuttavia, occorre considerare, che per vari fattori, e, in primo luogo, l’incostanza del vento, un generatore eolico non funziona mai 24 ore su 24 per tutto l’anno, ma solo per un c | ne considerato per confrontare tra loro le possibilità produttive dei | generatori | eolici. Tuttavia, occorre considerare, che per vari fattori, e, in pr | Eni S.p.A. | |
| oltre, rispetto a quella solare e a quella geotermica, l’energia eolica presenta il vantaggio di essere disponibile sotto forma meccanica e quindi facilmente trasformabile in elettricità. I generatori eolici, inoltre, non producono sostante radioattive o chimiche inquinanti, dal momento che sono costituiti solo da materie plastiche e metalliche. Occorre anche considerare che l'energia pr | o forma meccanica e quindi facilmente trasformabile in elettricità. I | generatori | eolici, inoltre, non producono sostante radioattive o chimiche inquin | Eni S.p.A. | |
| rsa vento a fini industriali (produzione di energia elettrica per la vendita). D’altro canto è pure vero che molto spesso, passeggiando per i porti, si notano imbarcazioni dotate di piccoli generatori eolici, del diametro non superiore a 1 metro, che vengono impiegati per caricare le batterie a motore fermo. Questi sistemi sono in grado di alimentare grazie al vento le piccole utenze di | o, passeggiando per i porti, si notano imbarcazioni dotate di piccoli | generatori | eolici, del diametro non superiore a 1 metro, che vengono impiegati p | Associazione Produttori Energia da fonti Rinnovabili (APER) | |
| esistono vincoli di installazione, se non precauzione in luoghi di elevatissimo pregio) sono in grado di produrre energia elettrica allo stesso modo, per continuità e potenza di picco, dei generatori fotovoltaici (PV), è un’opportunità mancata non pensare a micro-sistemi eolici per produrre energia elettrica su piccola scala in modo sostenibile e compatibile con l’ambiente, magari propr | ia elettrica allo stesso modo, per continuità e potenza di picco, dei | generatori | fotovoltaici (PV), è un’opportunità mancata non pensare a micro-siste | Associazione Produttori Energia da fonti Rinnovabili (APER) | |
| in verticale, altre in orizzontale. La velocità del vento a cui avviene il disallineamento e la maniera in cui si verifica dipendono dalla cerniera posta tra timone direzionale e navicella. Generatori La maggior parte delle turbine eoliche impiega alternatori a magneti permanenti: si tratta della configurazione più semplice e robusta. Per le turbine ad uso domestico si trovano le seguent | ca dipendono dalla cerniera posta tra timone direzionale e navicella. | Generatori | La maggior parte delle turbine eoliche impiega alternatori a magneti | Associazione Produttori Energia da fonti Rinnovabili (APER) | |
| ) non collegate alla rete. In questo caso sono utilizzabili aerogeneratori di piccola taglia in combinazione con sistemi di accumulo (batterie) e sistemi ibridi (con pannelli fotovoltaici e generatori diesel). 2. Altre applicazioni sono legate all’alimentazione di sistemi di telecomunicazione (ripetitori, antenne di telefonia mobile installate a distanza dalla rete elettrica). 3. Sistemi | di accumulo (batterie) e sistemi ibridi (con pannelli fotovoltaici e | generatori | diesel). 2. Altre applicazioni sono legate all’alimentazione di siste | Associazione Produttori Energia da fonti Rinnovabili (APER) | |
| ibridi rappresentano attualmente una valida soluzione alle esigenze di energia elettrica in aree remote o comunque non elettrificate. Nel passato infatti venivano utilizzati esclusivamente generatori diesel, che, in modalità operativa di basso carico, mostrano ridotta efficienza nel funzionamento, alti oneri di manutenzione, breve vita dell’impianto. I sistemi ibridi consentono di ridur | elettrificate. Nel passato infatti venivano utilizzati esclusivamente | generatori | diesel, che, in modalità operativa di basso carico, mostrano ridotta | Associazione Produttori Energia da fonti Rinnovabili (APER) | |
| • Sistemi ibridi da retrofit: si tratta di sistemi rinnovabili istallati su reti locali in media tensione, fino alla potenza di qualche MW, finalizzati a ridurre le ore di funzionamento dei generatori diesel esistenti, risparmiando combustibile e riducendo le emissioni inquinanti. I sistemi accoppiati completamente rinnovabili uniscono le tecnologie fotovoltaica, eolica ed idroelettrica. | enza di qualche MW, finalizzati a ridurre le ore di funzionamento dei | generatori | diesel esistenti, risparmiando combustibile e riducendo le emissioni | Associazione Produttori Energia da fonti Rinnovabili (APER) | |
| o di essere accompagnati dall’installazione di apparecchiature elettriche integrative, quali un quadro di controllo, un inverter per la trasformazione della corrente continua che giunge dai generatori in alternata, ed un parco di batterie. Tali componenti sono stati posizionati in un locale ricavato nelle cantine del rifugio e data l’elevata nocività delle esalazioni degli accumulatori a | inverter per la trasformazione della corrente continua che giunge dai | generatori | in alternata, ed un parco di batterie. Tali componenti sono stati pos | Associazione Produttori Energia da fonti Rinnovabili (APER) | |
| e nella delibera dell’AEEG 330/07 all’Art. 1 comma a; b) integra le prescrizioni per la connessione delle centrali tenendo conto sia delle caratteristiche costruttive e di funzionamento dei generatori utilizzati nelle centrali eoliche sia della natura della fonte energetica convertita. Le prescrizioni contenute nel presente documento descrivono le caratteristiche minime: • dei sistemi di | do conto sia delle caratteristiche costruttive e di funzionamento dei | generatori | utilizzati nelle centrali eoliche sia della natura della fonte energe | TERNA S.p.A. | |
| ne inferiore ai 35 giri al minuto, corrispondente ad una frequenza di passaggio delle pale sulla verticale inferiore a 1.75 Hz, minore, quindi, della frequenza critica di 2.5 Hz. Inoltre, i generatori di grande potenza (dal MW in su) raramente superano la velocità di rotazione di 20 giri al minuto, corrispondente a frequenze di passaggio delle pale ampiamente minori di quelle ritenute fa | .75 Hz, minore, quindi, della frequenza critica di 2.5 Hz. Inoltre, i | generatori | di grande potenza (dal MW in su) raramente superano la velocità di ro | Tozzi Renewable Energy S.p.A. | |
| a 5886 (dato desunto dallo studio di producibilità). Nel caso in esame non è presente nessun impatto significativo da shadow flickering sui ricettori individuati. Le distanze reciproche tra generatori eolici e ricettori, le condizioni orografiche del sito considerato, nonché l’assenza di finestre lungo le direttrici sole – aerogeneratori determinano la pressoché totale assenza del fenome | adow flickering sui ricettori individuati. Le distanze reciproche tra | generatori | eolici e ricettori, le condizioni orografiche del sito considerato, n | Tozzi Renewable Energy S.p.A. | |
| tromeccaniche 6.5.1 Generalità La centrale eolica è composta da più aerogeneratori indipendenti, opportunamente disposti e collegati fra loro in relazione al layout dell’impianto, dotati di generatori asincroni trifase in BT. La tensione viene elevata localmente in corrispondenza di ciascun aerogeneratore alla tensione di 30 kV tramite un trasformatore elevatore. Ogni generatore è topogr | e collegati fra loro in relazione al layout dell’impianto, dotati di | generatori | asincroni trifase in BT. La tensione viene elevata localmente in corr | Fonteolica S.r.l. | |
| urbine di grande taglia utilizzate nei parchi eolici: si spazia dalle turbine ad asse orizzontale a quelle ad asse verticale, funzionanti a giri fissi o variabili e con diverse tipologie di generatori elettrici (ad induzione, a magneti permanenti, ecc.). Queste turbine si prestano ad una grande varietà di possibili installazioni, da quelle standard in campo aperto, del tutto simili a que | cale, funzionanti a giri fissi o variabili e con diverse tipologie di | generatori | elettrici (ad induzione, a magneti permanenti, ecc.). Queste turbine | Qualenergia S.r.l | |
| -CENELEC e ha validità a tutti gli effetti. Rispetto al passato, la norma ha introdotto nuove verifiche, o ne ha reso altre meno generiche, avvicinando le metodiche di progetto a quelle dei generatori di grande taglia. Di conseguenza si ritiene opportuno che la classificazione delle turbine avvenga non più sulla base di regole arbitrarie, ma sulla base dell’area spazzata per l’effetto ch | tre meno generiche, avvicinando le metodiche di progetto a quelle dei | generatori | di grande taglia. Di conseguenza si ritiene opportuno che la classifi | Qualenergia S.r.l | |
| sistema ibrido si intende un sistema integrato che incorpora la generazione eolica e altre fonti di produzione da fonte rinnovabile come i sistemi fotovoltaici o da fonte convenzionale come generatori diesel (gruppi elettrogeni). Le potenze sono generalmente inferiori a 100 kW. In questi sistemi si ha la presenza anche di accumulatori (piombo-acido, nella maggior parte dei casi) con ruol | rinnovabile come i sistemi fotovoltaici o da fonte convenzionale come | generatori | diesel (gruppi elettrogeni). Le potenze sono generalmente inferiori a | Qualenergia S.r.l | |
| fermando le soluzioni che utilizzano connessioni in corrente alternata, che richiede l’uso di convertitori bi-direzionali. In questa configurazione, la turbina eolica si collega, attraverso generatori asincroni direttamente connessi, al bus in corrente alternata. Il vantaggio di questi sistemi è la modularità dei componenti, in grado di fornire sia la necessaria qualità elettrica della p | i. In questa configurazione, la turbina eolica si collega, attraverso | generatori | asincroni direttamente connessi, al bus in corrente alternata. Il van | Qualenergia S.r.l | |
| iccola, sono quasi del tutto assenti quando la taglia del rotore supera gli 8-10m per le sollecitazioni indotte da questi sistemi di controllo e le complessità di regolazione. L’adozione di generatori elettrici a velocità variabile (figura 27c) è la soluzione più comune nelle macchine ad asse orizzontale e la principale in quelle ad asse verticale e si accoppia alla scelta progettuale de | i sistemi di controllo e le complessità di regolazione. L’adozione di | generatori | elettrici a velocità variabile (figura 27c) è la soluzione più comune | Qualenergia S.r.l | |
| ia alla scelta progettuale del funzionamento a velocità variabile (figura 27e) che sta diventando la più diffusa nelle macchine di piccola taglia. Essa è possibile grazie alla tecnologia di generatori a velocità variabile associata ai convertitori di potenza elettronica. Le turbine di piccola taglia sono progettate per ruotare a velocità superiori rispetto a quelle di grande taglia e que | acchine di piccola taglia. Essa è possibile grazie alla tecnologia di | generatori | a velocità variabile associata ai convertitori di potenza elettronica | Qualenergia S.r.l | |
| titori di potenza elettronica. Le turbine di piccola taglia sono progettate per ruotare a velocità superiori rispetto a quelle di grande taglia e questo fatto semplifica anche la scelta dei generatori elettrici che devono avere relativamente poche espansioni polari. Inoltre ciò evita l’adozione dei moltiplicatori di giri con la conseguenza di aumentare il rendimento globale, eliminare un | quelle di grande taglia e questo fatto semplifica anche la scelta dei | generatori | elettrici che devono avere relativamente poche espansioni polari. Ino | Qualenergia S.r.l | |
| assazione. Tale risultato può essere perseguito adeguando il settore produttivo alla mentalità della produzione di larga scala e con progetti modulari dei componenti quali rotori modulari e generatori di serie. In questo ambito, la qualità ed il controllo della produzione dei singoli componenti è essenziale. Il prodotto eolico è tipicamente un prodotto che deve avere elevata affidabilità | scala e con progetti modulari dei componenti quali rotori modulari e | generatori | di serie. In questo ambito, la qualità ed il controllo della produzio | Qualenergia S.r.l | |
| e di montagna più o meno isolate, in piccole isole e in paesi in via di sviluppo. Per questo motivo spesso sono associati ad altre fonti energetiche (quali pannelli fotovoltaici e/o piccoli generatori con motori a combustione interna) oltre che a sistemi di accumulo a batteria. Un impianto minieolico connesso alla rete elettrica, come rappresentato nella Fig. 2.1, è di solito fondamental | i ad altre fonti energetiche (quali pannelli fotovoltaici e/o piccoli | generatori | con motori a combustione interna) oltre che a sistemi di accumulo a b | Ricerca sul Sistema Energetico – RSE S.p.A. | |
| le potenziali immissioni ambientali (rumore, campi elettromagnetici, ecc.). Generalmente dal punto di vista dell’impatto ambientale le componenti che maggiormente limitano l’istallazione di generatori eolici su ampia scala nel territorio nazionale sono l’impatto visivo e le emissioni acustiche. Non in ultimo va considerato che spesso i siti maggiormente ventosi della nostra penisola si t | ambientale le componenti che maggiormente limitano l’istallazione di | generatori | eolici su ampia scala nel territorio nazionale sono l’impatto visivo | Associazione Italiana di Acustica | |
| timo la valutazione post operam per il confronto finale con i limiti di zona. A differenza di altri paesi europei, l’Italia non dispone di una legislazione specifica in materia di rumore da generatori eolici. La legge 447 all’art. 8 comma 1 prevede tuttavia che venga redatta la relazione di impatto acustico per tutti i progetti sottoposti a valutazione di impatto ambientale nazionale o r | lia non dispone di una legislazione specifica in materia di rumore da | generatori | eolici. La legge 447 all’art. 8 comma 1 prevede tuttavia che venga re | Associazione Italiana di Acustica | |
| supponendo tutte le parti dell’impianto di produzione in funzione e in condizioni ottimali di portata e di salto nel caso degli impianti idroelettrici. E’ lorda se misurata ai morsetti dei generatori elettrici dell’impianto, netta se depurata della potenza assorbita dai macchinari ausiliari necessari per il funzionamento dell’impianto stesso e di quella perduta nei trasformatori necessa | so degli impianti idroelettrici. E’ lorda se misurata ai morsetti dei | generatori | elettrici dell’impianto, netta se depurata della potenza assorbita da | Gestore dei Servizi Energetici GSE S.p.A | |
| la potenza dell’impianto denota la somma delle potenze di tutti gli aerogeneratori costituenti il parco eolico. Produzione: Energia elettrica prodotta. E’ lorda se misurata ai morsetti dei generatori elettrici dell’impianto di produzione, netta se depurata dell’energia assorbita dai macchinari ausiliari necessari per il funzionamento dell’impianto stesso e di quella perduta nei trasform | one: Energia elettrica prodotta. E’ lorda se misurata ai morsetti dei | generatori | elettrici dell’impianto di produzione, netta se depurata dell’energia | Gestore dei Servizi Energetici GSE S.p.A | |
| chine non sono classificate in base alla potenza nominale di generazione elettrica, ma in base all’orientamento dell’asse principale intorno al quale avviene il moto degli organi rotanti. I generatori ad asse verticale (Vertical Axis Wind Turbine - VAWT), pur presentando caratteristiche peculiari che destano interesse (figura 9-10), soprattutto in casi particolari come le installazioni u | e principale intorno al quale avviene il moto degli organi rotanti. I | generatori | ad asse verticale (Vertical Axis Wind Turbine - VAWT), pur presentand | Protos S.p.A. | |
| to limitata, anche se non è possibile escludere uno sviluppo futuro, connesso all’evoluzione tecnologica. Figura 9: Le quattro principali tipologie di turbine ad asse verticale. Figura 10: Generatori ad asse verticale. Figura 11: Generatori ad asse orizzontale. Ci soffermeremo, quindi, a illustrare brevemente le caratteristiche tecniche degli aerogeneratori ad asse orizzontale (figura | quattro principali tipologie di turbine ad asse verticale. Figura 10: | Generatori | ad asse verticale. Figura 11: Generatori ad asse orizzontale. Ci sof | Protos S.p.A. | |
| ludere uno sviluppo futuro, connesso all’evoluzione tecnologica. Figura 9: Le quattro principali tipologie di turbine ad asse verticale. Figura 10: Generatori ad asse verticale. Figura 11: Generatori ad asse orizzontale. Ci soffermeremo, quindi, a illustrare brevemente le caratteristiche tecniche degli aerogeneratori ad asse orizzontale (figura 11), tralasciando quelli ad asse vertical | d asse verticale. Figura 10: Generatori ad asse verticale. Figura 11: | Generatori | ad asse orizzontale. Ci soffermeremo, quindi, a illustrare brevement | Protos S.p.A. | |
| igura 14: Curva di funzionamento ottimale delle turbine in base al loro numero di pale (solidità). Un rotore ideale non possiede mozzo, ha un infinito numero di pale e attrito pari a 0. I generatori più diffusi sono quelli sincroni e asincroni. Quelle bipala, anche se sono in grado di fornire la stessa resa energetica delle turbine tripala (risparmiando sulle quantità di materiali uti | possiede mozzo, ha un infinito numero di pale e attrito pari a 0. I | generatori | più diffusi sono quelli sincroni e asincroni. Quelle bipala, anche s | Protos S.p.A. | |
| l generatore è il componente nel quale avviene propriamente la trasformazione dell’energia meccanica in energia elettrica, e rappresenta il cuore dell’aerogeneratore. Trascurando i classici generatori in corrente continua, ormai quasi del tutto abbandonati per le macchine eoliche, si possono individuare due tipi di generatore elettrico: sincroni e asincroni (detti anche a induzione). I g | a, e rappresenta il cuore dell’aerogeneratore. Trascurando i classici | generatori | in corrente continua, ormai quasi del tutto abbandonati per le macchi | Protos S.p.A. | |
| i in corrente continua, ormai quasi del tutto abbandonati per le macchine eoliche, si possono individuare due tipi di generatore elettrico: sincroni e asincroni (detti anche a induzione). I generatori sincroni sono macchine a velocità variabile, cosa che può risultare vantaggiosa per l’efficienza e la semplicità di regolazione della turbina. La frequenza della corrente immessa in rete ri | neratore elettrico: sincroni e asincroni (detti anche a induzione). I | generatori | sincroni sono macchine a velocità variabile, cosa che può risultare v | Protos S.p.A. | |
| cienza e la semplicità di regolazione della turbina. La frequenza della corrente immessa in rete risulta, però, altrettanto instabile, perciò è necessario l’accoppiamento con un inverter. I generatori asincroni sono invece caratterizzati da una velocità di rotazione pressoché costante e forniscono una corrente alternata alla frequenza costante imposta dalla rete esterna. Possono, quindi, | nto instabile, perciò è necessario l’accoppiamento con un inverter. I | generatori | asincroni sono invece caratterizzati da una velocità di rotazione pre | Protos S.p.A. | |
| onetaria per i Comuni interessati (articolo dichiarato incostituzionale dalla Corte Costituzionale con sentenza 1 aprile 2010 n.124). Ai sensi del Dlgs 115/2008 l'installazione di singoli generatori eolici con altezza complessiva non superiore a 1,5 metri e diametro non superiore a 1 metro non è soggetta a Denuncia di Inizio Attività, ma solo a comunicazione preventiva al Comune. • L'a | 2010 n.124). Ai sensi del Dlgs 115/2008 l'installazione di singoli | generatori | eolici con altezza complessiva non superiore a 1,5 metri e diametro n | Protos S.p.A. | |
| interpretativi riguardanti le procedure di screening e di Valutazione di Impatto Ambientale. DGR 1° Agosto 2008, n.1462 • Sono previsti parametri di controllo relativi al massimo numero di generatori costruibili in un Comune, subordinati a procedure di Valutazione di Impatto Ambientale (v. Regolamento regionale 4 ottobre 2006, n.16). • Non si rilevano sostanziali discrepanze normative c | • Sono previsti parametri di controllo relativi al massimo numero di | generatori | costruibili in un Comune, subordinati a procedure di Valutazione di I | Protos S.p.A. | |
| on il codice Murgia Alta IT9120007. 7.3.2 DATI TECNICI L’impianto di Minervino Murge è costituito da 9 aerogeneratori di tipo M82 Evolution, prodotti dalla società tedesca Repower System. I generatori Repower M82 possono essere dotati di un sistema di controllo dell’emissione acustica, denominato REguard Sound Management, che consente di operare in modalità di emissione acustica ridotta, | tipo M82 Evolution, prodotti dalla società tedesca Repower System. I | generatori | Repower M82 possono essere dotati di un sistema di controllo dell’emi | Renvico Italy S.r.l. | |
| in modalità di emissione acustica ridotta, in determinate condizioni preimpostate dall’operatore. Tale opportunità consente di ridurre in modo automatico le emissioni acustiche dei singoli generatori in determinate condizioni (per esempio nelle ore notturne e per determinate direzioni e velocità del vento) nell’eventualità che si verificassero problematiche di tipo acustico nelle reali | ente di ridurre in modo automatico le emissioni acustiche dei singoli | generatori | in determinate condizioni (per esempio nelle ore notturne e per deter | Renvico Italy S.r.l. | |
| ottostazione elettrica. Il primo parallelo (primo invio di corrente) con la rete elettrica nazionale è invece avvenuto nel luglio 2009. La configurazione ha previsto il posizionamento di 17 generatori SIEMENS SWT93 da 2,3 MW di potenza, divisi in quattro gruppi, disposti ognuno su un diverso crinale e orientati in modo perpendicolare rispetto alla direzione dominante dei venti. La corren | el luglio 2009. La configurazione ha previsto il posizionamento di 17 | generatori | SIEMENS SWT93 da 2,3 MW di potenza, divisi in quattro gruppi, dispost | Renvico Italy S.r.l. | |
| he. L'interferenza degli aerogeneratori sull'ambiente va comunque valutata caso per caso, in dipendenza delle specie presenti, nonché della tipologia di impianto e delle caratteristiche dei generatori stessi. Più in generale, si è registrato che gli impatti provocati dalla costruzione di un impianto eolico si attenuano considerevolmente durante le fase di esercizio e di manutenzione de | senti, nonché della tipologia di impianto e delle caratteristiche dei | generatori | stessi. Più in generale, si è registrato che gli impatti provocati | Eurinvest Energia Uno S.r.l. | |
| comunicazioni, sarà installata una treccia di rame nudo, a diretto contatto con il terreno, da 95 mmq per realizzare l'equipotenzialità dei vari sistemi di messa a terra relativi ai singoli generatori e quello della stazione di smistamento. Lungo la linea saranno installati dei pozzetti di ispezione per la giunzione dei cavi, la manutenzione elettrica ed il posizionamento di picchetti di | quipotenzialità dei vari sistemi di messa a terra relativi ai singoli | generatori | e quello della stazione di smistamento. Lungo la linea saranno instal | Eurinvest Energia Uno S.r.l. | |
| rno gli interventi nel periodo primaveraestate, coincidente con la stagione riproduttiva degli animali; si sono privilegiate torri tubolari senza possibilità di stazionamento per avifauna e generatori a bassa velocità di rotazione delle pale; sulle superfici delle pale verranno apposte bande colorate trasversali per far sì che gli uccelli percepiscano il rischio di collisione a maggiore | iate torri tubolari senza possibilità di stazionamento per avifauna e | generatori | a bassa velocità di rotazione delle pale; sulle superfici delle pale | Eurinvest Energia Uno S.r.l. | |
| importante (si pensi alle isole) e certe soluzioni di generazione elettrica non vengono più accettate dal gestore della rete per motivi di qualità e sicurezza. Ad esempio la tecnologia con generatori a induzione (a gabbia di scoiattolo) direttamente collegati alla rete, trasferisce quasi completamente le fluttuazioni di potenza indotte dalla variabilità del vento. Inoltre, non vi è alcu | rete per motivi di qualità e sicurezza. Ad esempio la tecnologia con | generatori | a induzione (a gabbia di scoiattolo) direttamente collegati alla rete | Qualenergia S.r.l. | |
| notare che la maggior parte delle turbine sia a presa diretta senza moltiplicatore di giri (65%) con velocità di rotazione variabile (59%). Il sistema di generazione prevalente (71%) adotta generatori sincroni con tecnologia a magneti permanenti. Venendo alla tipologia di controllo di potenza adottato, prevale l’uso del calettamento variabile (passo attivo e stallo assistito), mentre le | ne variabile (59%). Il sistema di generazione prevalente (71%) adotta | generatori | sincroni con tecnologia a magneti permanenti. Venendo alla tipologia | Qualenergia S.r.l. | |
| ca relativa a tali livelli tecnologici che gioca a sfavore di questa categoria di macchine. Per quanto riguarda la connessione elettrica la normativa non esclude la possibilità di impiegare generatori direttamente connessi (senza convertitore statico), siano essi generatori sincroni o asincroni. Per la connessione diretta di generatori asincroni potrebbero esserci delle difficoltà nel ri | ssione elettrica la normativa non esclude la possibilità di impiegare | generatori | direttamente connessi (senza convertitore statico), siano essi genera | Qualenergia S.r.l. | |
| oria di macchine. Per quanto riguarda la connessione elettrica la normativa non esclude la possibilità di impiegare generatori direttamente connessi (senza convertitore statico), siano essi generatori sincroni o asincroni. Per la connessione diretta di generatori asincroni potrebbero esserci delle difficoltà nel rispetto di alcune condizioni di funzionamento, ad esempio per quel che rigu | ratori direttamente connessi (senza convertitore statico), siano essi | generatori | sincroni o asincroni. Per la connessione diretta di generatori asincr | Qualenergia S.r.l. | |
| la normativa non esclude la possibilità di impiegare generatori direttamente connessi (senza convertitore statico), siano essi generatori sincroni o asincroni. Per la connessione diretta di generatori asincroni potrebbero esserci delle difficoltà nel rispetto di alcune condizioni di funzionamento, ad esempio per quel che riguarda il problema di immissione di potenza reattiva. Negli altri | o essi generatori sincroni o asincroni. Per la connessione diretta di | generatori | asincroni potrebbero esserci delle difficoltà nel rispetto di alcune | Qualenergia S.r.l. | |
| nza reattiva. Negli altri casi, servizi di rete, controllo della tensione, ecc., la normativa per taglie relative alla CEI 0-21 indica come attualmente allo studio i requisiti tecnici per i generatori asincroni direttamente connessi. Nelle more, rimangono valide le norme vigenti. In alcuni casi si lascia però discrezionalità al distributore locale che potrebbe non accettare alcune soluzi | EI 0-21 indica come attualmente allo studio i requisiti tecnici per i | generatori | asincroni direttamente connessi. Nelle more, rimangono valide le norm | Qualenergia S.r.l. | |
| presa diretta. - Connessione alla rete elettrica in bassa tensione tramite inverter statico. Curva di potenza La curva di potenza indicata è la risultante dei dati medi al contatore dei generatori attualmente in funzione. A condizioni standard si raggiunge la potenza nominale di 60 kW ad una velocità del vento pari a 10 m/s. Figura 1. Curva di potenza dellaturbina da 60 kW. 1.2.1 | va di potenza indicata è la risultante dei dati medi al contatore dei | generatori | attualmente in funzione. A condizioni standard si raggiunge la poten | COMECART Costruzioni Meccaniche Cartiere S.p.A. | |
| i fotovoltaici, per fornire elettricità a zone remote o difficilmente raggiungibili dalla rete elettrica (abitazioni isolate, riserve naturali, stazioni meteo, rifugi alpini, ecc.). Piccoli generatori eolici vengono impiegati anche per alimentare le piccole utenze di bordo delle imbarcazioni da diporto (frigorifero, quadro di controllo, luci, etc.). Collegati alla rete nazionale, infine, | late, riserve naturali, stazioni meteo, rifugi alpini, ecc.). Piccoli | generatori | eolici vengono impiegati anche per alimentare le piccole utenze di bo | Associazione difesa consumatori e ambiente (ADICONSUM) | |
| mestiche isolate in montagna, al mare o su isole) non collegate alla rete. In queste situazioni si possono usare aerogeneratori di piccola taglia in combinazione con pannelli fotovoltaici e generatori diesel (sistemi ibridi), dotati di sistemi di accumulo (batterie). Altre applicazioni sono legate all’alimentazione di sistemi di telecomunicazione (ripetitori, antenne di telefonia mobile | eratori di piccola taglia in combinazione con pannelli fotovoltaici e | generatori | diesel (sistemi ibridi), dotati di sistemi di accumulo (batterie). Al | Associazione difesa consumatori e ambiente (ADICONSUM) | |
| tori, regolatori di carica) e di regolazione e controllo. Per sopperire alle esigenze di energia elettrica nelle aree remote non elettrificate, in passato venivano utilizzati esclusivamente generatori diesel, che presentano una ridotta efficienza di funzionamento, alti oneri di manutenzione, breve vita dell’impianto. I sistemi ibridi invece consentono di sfruttare le risorse rinnovabili | mote non elettrificate, in passato venivano utilizzati esclusivamente | generatori | diesel, che presentano una ridotta efficienza di funzionamento, alti | Associazione difesa consumatori e ambiente (ADICONSUM) | |
| acchine. Particolare attenzione deve essere posta nella installazione di macchine nelle zone collinose, dove l’orografia del terreno può influenzare notevolmente la distribuzione del vento. Generatori eolici. Verifica dei costi, gestione e manutenzione dell’impianto Lo studio di fattibilità di un impianto è un compito da affidare ai progettisti, ai consulenti o ai costruttori stessi. Si | del terreno può influenzare notevolmente la distribuzione del vento. | Generatori | eolici. Verifica dei costi, gestione e manutenzione dell’impianto Lo | Associazione difesa consumatori e ambiente (ADICONSUM) | |
| e freno di parcheggio e può essere solo attivato manualmente attivando il pulsante di emergenza situato all’interno della macchina. 2.1.5. Generatore Si possono considerare due tipologie di generatori a seconda del tipo di aerogeneratore scelto: 1. Un generatore asincrono a 4 poli con rotore avvolto. Il sistema di controllo in velocità fa si che la turbina possa operare con velocità vari | a macchina. 2.1.5. Generatore Si possono considerare due tipologie di | generatori | a seconda del tipo di aerogeneratore scelto: 1. Un generatore asincro | TM.E. S.p.A. - Termomeccanica Ecologia | |
| ambientale il così detto “Whoosh” ciclico, legato al Wind Shear ossia, alle azioni che il vento produce sul rumore prodotto dalle pale poste in rotazione, per pale molto grandi associate a generatori fino a 3 MW appare del tutto trascurabile se paragonato a quanto avviene su pale di dimensioni notevolmente ridotte. Lo stesso ragionamento vale per il calcolo del rumore residuo a pala spe | otto dalle pale poste in rotazione, per pale molto grandi associate a | generatori | fino a 3 MW appare del tutto trascurabile se paragonato a quanto avvi | Associazione Italiana di Acustica | |
| . Tale soluzione è possibile unicamente tramite l’utilizzazione di aerogeneratori a velocità variabile e diametro del rotore compreso tra 33 e 50 metri. I costi sul mercato primario di tali generatori sono insostenibili per l’azienda agricola. Conseguentemente l’aerogeneratore sarà acquistato sul mercato delle macchine rigenerate. Nei paesi del nord Europa è infatti in corso un consisten | tore compreso tra 33 e 50 metri. I costi sul mercato primario di tali | generatori | sono insostenibili per l’azienda agricola. Conseguentemente l’aerogen | Impresa individuale Manca Daniele | |
| acquistato sul mercato delle macchine rigenerate. Nei paesi del nord Europa è infatti in corso un consistente piano di revamping dei parchi esistenti, che ha portato sul mercato secondario generatori eolici in ottime condizioni e ha permesso lo sviluppo di società dedicate interamente allo smontaggio, rigenerazione a zero ore e rimontaggio degli aerogeneratori. Tale soluzione progettual | revamping dei parchi esistenti, che ha portato sul mercato secondario | generatori | eolici in ottime condizioni e ha permesso lo sviluppo di società dedi | Impresa individuale Manca Daniele | |
| Eolica dotata di un rotore da 22 m che le consente di raggiungere producibilità elevatissime e ben al disopra di qualunque altra turbina da 60 KW in commercio, e la affidabilità tipica dei generatori professionali costruiti e progettati da multinazionali del settore nei primi anni 90. Le componenti principali della turbina sono: Navicella con generatore asincrono trifase; Rotore con con | que altra turbina da 60 KW in commercio, e la affidabilità tipica dei | generatori | professionali costruiti e progettati da multinazionali del settore ne | Renova Group S.r.l. | |
| meccanismi di protezione, i sistemi elettrici interni, i sistemi meccanici, le strutture di supporto, le fondazioni e le apparecchiature di connessione elettriche con il carico. DESCRITTORI Generatori eolici • Progettazione • Calcolo • Sollecitazioni • Carichi • Forze • Protezione • Protezione contro i contatti diretti • Installazione • Manutenzione Norma Europea EN 61400-2 Giugno 1996 | apparecchiature di connessione elettriche con il carico. DESCRITTORI | Generatori | eolici • Progettazione • Calcolo • Sollecitazioni • Carichi • Forze • | Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI) | |
| che rappresentano impianti destinati alla produzione dell’energia elettrica attraverso lo sfruttamento dell’energia del vento. Una centrale eolica è costituita, in generale, da una serie di generatori eolici con le relative opere di fondazione, da cabine di trasformazione e controllo, da installazioni elettriche e da cavi per la connessione alla rete, da opere di sistemazione a terra qua | vento. Una centrale eolica è costituita, in generale, da una serie di | generatori | eolici con le relative opere di fondazione, da cabine di trasformazio | Agenzia delle Entrate | |
| ollo, da installazioni elettriche e da cavi per la connessione alla rete, da opere di sistemazione a terra quali piazzole, viabilità, ecc., nonché da eventuali ulteriori opere accessorie. I generatori eolici possono essere suddivisi in base alla tecnologia costruttiva in due macro-famiglie: generatori ad asse verticale, costituiti da un rotore con l’albero posizionato perpendicolarmente | e, viabilità, ecc., nonché da eventuali ulteriori opere accessorie. I | generatori | eolici possono essere suddivisi in base alla tecnologia costruttiva i | Agenzia delle Entrate | |
| erra quali piazzole, viabilità, ecc., nonché da eventuali ulteriori opere accessorie. I generatori eolici possono essere suddivisi in base alla tecnologia costruttiva in due macro-famiglie: generatori ad asse verticale, costituiti da un rotore con l’albero posizionato perpendicolarmente alla direzione del vento, che si prestano ad essere adottati per applicazioni di tipo rurale e/o resid | suddivisi in base alla tecnologia costruttiva in due macro-famiglie: | generatori | ad asse verticale, costituiti da un rotore con l’albero posizionato p | Agenzia delle Entrate | |
| sizionato perpendicolarmente alla direzione del vento, che si prestano ad essere adottati per applicazioni di tipo rurale e/o residenziale, quindi per impianti di taglia medio/piccola. Tali generatori rappresentano una piccola percentuale dei generatori eolici attualmente in uso. generatori ad asse orizzontale, con asse di rotazione ortogonale alla torre di sostegno, i quali costituiscon | e e/o residenziale, quindi per impianti di taglia medio/piccola. Tali | generatori | rappresentano una piccola percentuale dei generatori eolici attualmen | Agenzia delle Entrate | |
| , che si prestano ad essere adottati per applicazioni di tipo rurale e/o residenziale, quindi per impianti di taglia medio/piccola. Tali generatori rappresentano una piccola percentuale dei generatori eolici attualmente in uso. generatori ad asse orizzontale, con asse di rotazione ortogonale alla torre di sostegno, i quali costituiscono la tipologia attualmente più diffusa. Le componenti | io/piccola. Tali generatori rappresentano una piccola percentuale dei | generatori | eolici attualmente in uso. generatori ad asse orizzontale, con asse d | Agenzia delle Entrate | |
| er applicazioni di tipo rurale e/o residenziale, quindi per impianti di taglia medio/piccola. Tali generatori rappresentano una piccola percentuale dei generatori eolici attualmente in uso. generatori ad asse orizzontale, con asse di rotazione ortogonale alla torre di sostegno, i quali costituiscono la tipologia attualmente più diffusa. Le componenti principali di un generatore eolico ad | ano una piccola percentuale dei generatori eolici attualmente in uso. | generatori | ad asse orizzontale, con asse di rotazione ortogonale alla torre di s | Agenzia delle Entrate | |
| ssori, quali ad esempio i sistemi di misura della forza e velocità del vento, di monitoraggio dell’efficienza, di controllo dell’aerogeneratore, ecc.. In funzione della potenza nominale dei generatori , tali istallazioni possono essere classificate in: impianti di piccola taglia (1 - 200 kW), con diametro del rotore variabile tra 1 e 20 metri e altezza media della torre di circa 20 metr | llo dell’aerogeneratore, ecc.. In funzione della potenza nominale dei | generatori | , tali istallazioni possono essere classificate in: impianti di picc | Agenzia delle Entrate | |
| ti di grande taglia (oltre 1.000 kW), con diametro del rotore variabile tra 55 e 80 metri e altezza media della torre di circa 90 metri. Nelle centrali eoliche sono installati, tipicamente, generatori ad asse orizzontale di taglia media e grande. Gli aerogeneratori di piccola taglia sono, in genere, installati, invece, al servizio di utenze singole o piccoli gruppi di utenze, fra di loro | circa 90 metri. Nelle centrali eoliche sono installati, tipicamente, | generatori | ad asse orizzontale di taglia media e grande. Gli aerogeneratori di p | Agenzia delle Entrate | |
| oro collegate (mini e micro-eolico). Secondo quanto rappresentato dall’ANEV - Associazione Nazionale Energia del Vento 4 , sul territorio nazionale, a fine 2015 risultavano installati 6.484 generatori eolici di varia taglia, per un totale di potenza nominale installata pari a 8.942 MW. Nel panorama italiano, la diffusione relativa delle diverse taglie di impianto risulta abbastanza disom | , sul territorio nazionale, a fine 2015 risultavano installati 6.484 | generatori | eolici di varia taglia, per un totale di potenza nominale installata | Agenzia delle Entrate | |
| er un totale di potenza nominale installata pari a 8.942 MW. Nel panorama italiano, la diffusione relativa delle diverse taglie di impianto risulta abbastanza disomogenea (cfr. Figura 1). I generatori eolici con taglia 850 kW e 2 MW sono, infatti, in numero nettamente maggiore rispetto alle altre taglie; seguono le taglie più piccole, di potenza nominale inferiore ai 700 kW, e le taglie | taglie di impianto risulta abbastanza disomogenea (cfr. Figura 1). I | generatori | eolici con taglia 850 kW e 2 MW sono, infatti, in numero nettamente m | Agenzia delle Entrate | |
| ficata la produzione energetica d'impianto, ricavata mediante l’impiego dei dati anemometrici acquisiti dalla stazione anemometrica localizzata in prossima del sito, la curva di potenza dei generatori e l’impiego di software dedicati alla simulazione degli effetti di scia. Tab. 1.5 – Produzione di macchina ed ore equivalenti WTG VESTAS V150 Produzione annua P50 [GWh] Potenza nominale tot | nemometrica localizzata in prossima del sito, la curva di potenza dei | generatori | e l’impiego di software dedicati alla simulazione degli effetti di sc | Renvico Italy S.r.l. | |
| lle situazioni fortemente antropizzate tanto da trovarsi spesso nelle periferie urbane se non, addirittura, nei centri abitati. Per valutare l’eventuale interferenza negativa delle pale dei generatori quale fonte diretta di mortalità sull’avifauna è opportuno effettuare alcune considerazioni. Tutti gli uccelli acquatici si spostano seguendo zone umide e la costa. Tali migrazioni pertanto | bitati. Per valutare l’eventuale interferenza negativa delle pale dei | generatori | quale fonte diretta di mortalità sull’avifauna è opportuno effettuare | Renvico Italy S.r.l. | |
| rono a diffondersi nuove aeropompe tutte in acciaio e con rotori dotati di una ventina di pale, pure metalliche. All’inizio del ventesimo secolo apparvero, soprattutto in Danimarca, i primi generatori eolici, oggi denominati dai tecnici come “aerogeneratori” o anche “turbine eoliche”, dall’inglese wind turbine. Gli aerogeneratori sono concettualmente simili ai vecchi mulini, con la diffe | zio del ventesimo secolo apparvero, soprattutto in Danimarca, i primi | generatori | eolici, oggi denominati dai tecnici come “aerogeneratori” o anche “tu | Ricerca sul Sistema Energetico – RSE S.p.A. | |
| riscontrati nel sistema elettrico interconnesso europeo continentale. In ogni caso, l’aleatorietà della produzione eolica rende più incerta la definizione del piano di messa in servizio dei generatori per il giorno dopo, con la conseguenza di un esercizio non ottimizzato del sistema. Questi problemi potranno essere mitigati grazie agli strumenti di previsione della producibilità eolica c | a rende più incerta la definizione del piano di messa in servizio dei | generatori | per il giorno dopo, con la conseguenza di un esercizio non ottimizzat | Ricerca sul Sistema Energetico – RSE S.p.A. | |
| n tempi e modi certi. Il punto di partenza per qualsiasi attività che si proponga di studiare le trasformazioni del paesaggio indotte dall’inserimento di infrastrutture tecnologiche, come i generatori eolici, non può non essere la Convenzione Europea del paesaggio che recita testualmente: paesaggio designa una determinata parte di territorio, così come è percepita dalle persone, il cui c | aggio indotte dall’inserimento di infrastrutture tecnologiche, come i | generatori | eolici, non può non essere la Convenzione Europea del paesaggio che r | Ricerca sul Sistema Energetico – RSE S.p.A. | |
| mpatto acustico di questi impianti. La metodologia descritta può anche essere presa a riferimento per l’elaborazione di un nuovo strumento normativo specifico per la sorgente costituita dai generatori eolici. La definizione di una procedura di misura specifica e dettagliata è indispensabile per ottenere dati idonei da utilizzare nelle analisi successive al fine di garantire la necessaria | un nuovo strumento normativo specifico per la sorgente costituita dai | generatori | eolici. La definizione di una procedura di misura specifica e dettagl | Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) | |
| ini del loro monitoraggio acustico. La metodologia descritta può anche essere presa a riferimento per l’elaborazione di un nuovo strumento normativo specifico per la sorgente costituita dai generatori eolici. La procedura di elaborazione ed analisi qui proposta, permette di estrapolare dai dati di rumore misurati (livelli di rumore ambientale), il livello di rumore residuo e quello di em | un nuovo strumento normativo specifico per la sorgente costituita dai | generatori | eolici. La procedura di elaborazione ed analisi qui proposta, permett | Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) | |
| introdurre nuovi fattori correttivi, in relazione alla reazione documentata delle persone sulle quali il rumore di tali sorgenti incide. Per entrare nello specifico, il rumore prodotto dai generatori eolici presenta alcune caratteristiche che, in base ad indagini effettuate sulla percezione dei residenti, risultano di particolare fastidio. In diversi studi citati in bibliografia le prin | sorgenti incide. Per entrare nello specifico, il rumore prodotto dai | generatori | eolici presenta alcune caratteristiche che, in base ad indagini effet | Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) | |
| L5 ed L95 proposti da altri autori presentano diverse criticità di utilizzo ma di più semplice utilizzo. 1.2 Wind-shear Il wind-shear ha effetti indiretti sul rumore prodotto dalle pale dei generatori eolici, ed agisce sia aumentando la rumorosità generate dalle pale sia aumentando la modulazione di ampiezza. Diversi studi sono stati condoti a parità di livello di potenza sonora delle tu | Il wind-shear ha effetti indiretti sul rumore prodotto dalle pale dei | generatori | eolici, ed agisce sia aumentando la rumorosità generate dalle pale si | Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) | |
| ri maggiori di wind shear si presentano a basse velocità del vento; ad esempio, a una velocità del vento di 4 m/s a partire da 10 m di altezza, se si passa ad un’altezza di 80 m, tipica dei generatori eolici dei pali di ultima generazione, la velocità del vento può variare anche del 150%. È altrettanto importante notare che il fenomeno del wind shear è più marcato di notte che di giorno | ire da 10 m di altezza, se si passa ad un’altezza di 80 m, tipica dei | generatori | eolici dei pali di ultima generazione, la velocità del vento può vari | Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) | |
| lo lungo la verticale ma anche lungo l’orizzontale determinando così variazioni di velocità del vento sia lungo la verticale sia lungo l’orizzontale. Dal punto di vista della rumorosità dei generatori eolici il fenomeno del wind shear è importante in quanto risulta essere, secondo diversi studi, la causa del tipico rumore (definito “whoosh”) prodotto da tali impianti. 1.3 Whoosh ciclico | cale sia lungo l’orizzontale. Dal punto di vista della rumorosità dei | generatori | eolici il fenomeno del wind shear è importante in quanto risulta esse | Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) | |
| importante in quanto risulta essere, secondo diversi studi, la causa del tipico rumore (definito “whoosh”) prodotto da tali impianti. 1.3 Whoosh ciclico Il rumore prodotto ciclicamente dai generatori eolici, definito quasi onomatopeicamente “whoosh”, rappresenta una delle caratteristiche più fastidiose del rumore, secondo quanto riportato dai residenti in prossimità di tali impianti. In | tali impianti. 1.3 Whoosh ciclico Il rumore prodotto ciclicamente dai | generatori | eolici, definito quasi onomatopeicamente “whoosh”, rappresenta una de | Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) | |
| to riportato dai residenti in prossimità di tali impianti. In molti riferimenti di letteratura in materia il rumore di tipo whoosh è attributo all’interazione dell’aria mossa dalle pale dei generatori con le torri di sostegno. Accettando tale ipotesi è però difficile spiegare perché tale rumore sia più intenso di notte. In realtà le reali condizioni di stabilità atmosferica hanno un prof | ipo whoosh è attributo all’interazione dell’aria mossa dalle pale dei | generatori | con le torri di sostegno. Accettando tale ipotesi è però difficile sp | Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) | |
| ta alla vegetazione; − attenuazione dovuta alle condizioni meteorologiche. Ci sono molti vincoli considerati dalla norma ISO 9613 che possono avere implicazioni nei casi di modellazione dei generatori eolici. Essi sono in parte legati a: − dati di emissione delle turbine eoliche, ottenuti secondo la norma IEC 61400-11; − all’altezza del rotore ed alle dimensioni dell’area spazzata dalle | ISO 9613 che possono avere implicazioni nei casi di modellazione dei | generatori | eolici. Essi sono in parte legati a: − dati di emissione delle turbin | Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) | |
| i che prima erano realizzati in fibra di vetro. Il nuovo materiale è più leggero rispetto al precedente e consente un’ulteriore riduzione di peso. Generatore elettrico Per quanto riguarda i generatori , l’industria ha sviluppato prodotti specifici classificati come generatori per impiego eolico facilmente reperibili sul mercato, da utilizzare sulla configurazione di turbina più classica c | teriore riduzione di peso. Generatore elettrico Per quanto riguarda i | generatori | , l’industria ha sviluppato prodotti specifici classificati come gener | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| ggero rispetto al precedente e consente un’ulteriore riduzione di peso. Generatore elettrico Per quanto riguarda i generatori, l’industria ha sviluppato prodotti specifici classificati come generatori per impiego eolico facilmente reperibili sul mercato, da utilizzare sulla configurazione di turbina più classica con moltiplicatore di giri. Altri componenti poi sono specificatamente proge | atori, l’industria ha sviluppato prodotti specifici classificati come | generatori | per impiego eolico facilmente reperibili sul mercato, da utilizzare s | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| renza di quanto avveniva in passato quando occorreva una costruzione a parte, generalmente a base torre. Un'altra interessante soluzione, innovativa rispetto al passato, è rappresentata dai generatori multipolari. Questi, potendo girare a velocità molto basse, possono essere collegati direttamente al rotore consentendo l’eliminazione del moltiplicatore di giri o possono essere utilizzati | ssante soluzione, innovativa rispetto al passato, è rappresentata dai | generatori | multipolari. Questi, potendo girare a velocità molto basse, possono e | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| tipo attivo, come quello appena descritto, per controllare la potenza nelle altre condizioni con velocità di vento mediamente superiori a quella nominale. Generatore elettrico utilizzato I generatori utilizzati per produrre energia elettrica sono in genere sincroni o asincroni, ma si sta diffondendo sempre di più l’utilizzo di generatori multipolari. Sistema frenante a regolazione di p | amente superiori a quella nominale. Generatore elettrico utilizzato I | generatori | utilizzati per produrre energia elettrica sono in genere sincroni o a | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| uella nominale. Generatore elettrico utilizzato I generatori utilizzati per produrre energia elettrica sono in genere sincroni o asincroni, ma si sta diffondendo sempre di più l’utilizzo di generatori multipolari. Sistema frenante a regolazione di passo Ricerca di siti idonei La prima fase nello sviluppo di un impianto eolico è la ricerca di un sito idoneo. Affinché sia verificata l’ido | ncroni o asincroni, ma si sta diffondendo sempre di più l’utilizzo di | generatori | multipolari. Sistema frenante a regolazione di passo Ricerca di siti | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| mativa tecnica del settore; • ridotto impatto visivo; • ridotta rumorosità; • economicità. Se la maggior parte delle macchine eoliche di grande taglia utilizza per la generazione di potenza generatori di tipo “tradizionale”, cioè ad induzione o sincroni con eccitazione statica, molte macchine di piccola taglia utilizzano i generatori a magneti permanenti (PMG); si tratta di generatori si | chine eoliche di grande taglia utilizza per la generazione di potenza | generatori | di tipo “tradizionale”, cioè ad induzione o sincroni con eccitazione | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| i grande taglia utilizza per la generazione di potenza generatori di tipo “tradizionale”, cioè ad induzione o sincroni con eccitazione statica, molte macchine di piccola taglia utilizzano i generatori a magneti permanenti (PMG); si tratta di generatori sincroni multipolari, in grado cioè di generare potenza a frequenza prossima a quella di rete a basse velocità di rotazione, senza pertan | on eccitazione statica, molte macchine di piccola taglia utilizzano i | generatori | a magneti permanenti (PMG); si tratta di generatori sincroni multipol | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| za generatori di tipo “tradizionale”, cioè ad induzione o sincroni con eccitazione statica, molte macchine di piccola taglia utilizzano i generatori a magneti permanenti (PMG); si tratta di generatori sincroni multipolari, in grado cioè di generare potenza a frequenza prossima a quella di rete a basse velocità di rotazione, senza pertanto necessità di moltiplicatori di giri da interporre | glia utilizzano i generatori a magneti permanenti (PMG); si tratta di | generatori | sincroni multipolari, in grado cioè di generare potenza a frequenza p | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| ontrollate da remoto tramite l'unità elettronica di supervisione, controllo e acquisizione dati (SCADA). Oltre alle apparecchiature elettriche, la ESP includerà le protezioni antincendio, i generatori di emergenza e altri sistemi ausiliari, quali: sistemi di ventilazione; sistemi di sicurezza; sistemi di comunicazione; gli alloggi temporanei per il personale e relativi servizi. Gli allog | recchiature elettriche, la ESP includerà le protezioni antincendio, i | generatori | di emergenza e altri sistemi ausiliari, quali: sistemi di ventilazion | C. and C. Consulting Engineering S.r.l | |
| elettrogeni; un locale batterie per l’alimentazione del sistema servizi ausiliari in corrente continua. Oltre alle apparecchiature elettriche, la ESP includerà le protezioni antincendio, i generatori di emergenza e altri sistemi ausiliari, quali: sistemi di ventilazione; sistemi di sicurezza; sistemi di comunicazione. Tutte le apparecchiature saranno ubicate all'interno di una zona prot | recchiature elettriche, la ESP includerà le protezioni antincendio, i | generatori | di emergenza e altri sistemi ausiliari, quali: sistemi di ventilazion | C. and C. Consulting Engineering S.r.l | |
| o le pale orientabili in modo controllato. Quando il vento ritorna sotto soglia il controllo riporta le pale all’orientamento originario. Il controllo di pitch è utilizzato in abbinamento a generatori elettrici di tipo sincrono a passo variabile. Il controllo di beccheggio prevede che tutta la turbina si inclini in un piano verticale, oppure orizzontale. Le pale delle turbine sono cost | mento originario. Il controllo di pitch è utilizzato in abbinamento a | generatori | elettrici di tipo sincrono a passo variabile. Il controllo di becche | Federazione Italiana per l'uso Razionale dell'Energia (FIRE) | |
| aerogeneratori un aspetto da considerare in fase di progetto è la distanza tra gli aerogeneratori stessi. Gli impianti ad asse verticale sono più adatti a consentire l’installazione di più generatori vicini, la distanza minima varia da 3 volte il diametro del rotore fino a 1,5 volte nel caso di configurazione scalata (con torri di altezze differenti). Nella scelta della posizione dell’ | ad asse verticale sono più adatti a consentire l’installazione di più | generatori | vicini, la distanza minima varia da 3 volte il diametro del rotore fi | Federazione Italiana per l'uso Razionale dell'Energia (FIRE) | |
| izzate tramite: • un dispositivo dedicato (relé); • il sistema di controllo del dispositivo di conversione statica (solo se presente). Nel caso in cui l’impianto di produzione preveda più generatori ciascuno associato a una specifica protezione, tali protezioni dovranno comandare un unico dispositivo di interfaccia, capace di escludere tutti i generatori (CEI 11-20 V1 e CEI 016). Dispo | o se presente). Nel caso in cui l’impianto di produzione preveda più | generatori | ciascuno associato a una specifica protezione, tali protezioni dovran | Federazione Italiana per l'uso Razionale dell'Energia (FIRE) | |
| ianto di produzione preveda più generatori ciascuno associato a una specifica protezione, tali protezioni dovranno comandare un unico dispositivo di interfaccia, capace di escludere tutti i generatori (CEI 11-20 V1 e CEI 016). Dispositivo generale (DG) È un dispositivo di sicurezza che interviene in caso di guasto dell’impianto oppure delle utenze. È costituito da un interruttore magne | dare un unico dispositivo di interfaccia, capace di escludere tutti i | generatori | (CEI 11-20 V1 e CEI 016). Dispositivo generale (DG) È un dispositivo | Federazione Italiana per l'uso Razionale dell'Energia (FIRE) | |
| le, l’energia immessa in rete coincide con quella prodotta e pertanto è sufficiente un solo sistema di misura. Nel caso di scambio sul posto, cessione parziale o impianto costituito da più generatori è necessario anche prevedere un sistema di misura dell’energia prodotta (vedi art.5.5 Delibera AEEG 90/07 e Delibera 161/08). Il sistema di misura deve essere conforme ai requisiti specifi | di scambio sul posto, cessione parziale o impianto costituito da più | generatori | è necessario anche prevedere un sistema di misura dell’energia prodot | Federazione Italiana per l'uso Razionale dell'Energia (FIRE) | |
| che la turbina può generare una potenza superiore al valore nominale e bisogna quindi fare riferimento ai valori di massima corrente indicati dal costruttore. Inoltre va considerato che i generatori mini-eolici producono una corrente alternata trifase molto irregolare. Tale corrente viene portata da tre cavi al raddrizzatore (che la trasforma in continua) oppure al convertitore static | sima corrente indicati dal costruttore. Inoltre va considerato che i | generatori | mini-eolici producono una corrente alternata trifase molto irregolare | Federazione Italiana per l'uso Razionale dell'Energia (FIRE) | |
| trical drivetrain - Doubly-fed - Circuito ausiliario principale.................97 10.4.1 Interruttori automatici..............................97 10.5 Electrical drivetrain - Doubly-fed - Generatori asincroni.............................98 10.6 Electrical drivetrain - Doubly-fed - Convertitori ..........................................98 10.7 Electrical drivetrain - Full converter - | ........................97 10.5 Electrical drivetrain - Doubly-fed - | Generatori | asincroni.............................98 10.6 Electrical drivetrain - | ABB SACE | |
| drivetrain - Full converter - Circuito ausiliario principale...............103 10.8.1 Interruttori automatici........................... 103 10.9 Electrical drivetrain - Full converter - Generatori ..........................................104 10.9.1 Generatori a magneti permanenti......... 104 10.9.1.1 Generatori ad alta velocità ..... 104 10.9.1.2 Generatori a media velocità ... 104 | .................. 103 10.9 Electrical drivetrain - Full converter - | Generatori | ..........................................104 10.9.1 Generatori a magn | ABB SACE | |
| ..............103 10.8.1 Interruttori automatici........................... 103 10.9 Electrical drivetrain - Full converter - Generatori..........................................104 10.9.1 Generatori a magneti permanenti......... 104 10.9.1.1 Generatori ad alta velocità ..... 104 10.9.1.2 Generatori a media velocità ... 104 10.9.1.3 Generatori a bassa velocità.... 104 10.10 Electrical d | ter - Generatori..........................................104 10.9.1 | Generatori | a magneti permanenti......... 104 10.9.1.1 Generatori ad alta velocit | ABB SACE | |
| ..................... 103 10.9 Electrical drivetrain - Full converter - Generatori..........................................104 10.9.1 Generatori a magneti permanenti......... 104 10.9.1.1 Generatori ad alta velocità ..... 104 10.9.1.2 Generatori a media velocità ... 104 10.9.1.3 Generatori a bassa velocità.... 104 10.10 Electrical drivetrain - Full converter - Convertitori............ | .....104 10.9.1 Generatori a magneti permanenti......... 104 10.9.1.1 | Generatori | ad alta velocità ..... 104 10.9.1.2 Generatori a media velocità ... 1 | ABB SACE | |
| train - Full converter - Generatori..........................................104 10.9.1 Generatori a magneti permanenti......... 104 10.9.1.1 Generatori ad alta velocità ..... 104 10.9.1.2 Generatori a media velocità ... 104 10.9.1.3 Generatori a bassa velocità.... 104 10.10 Electrical drivetrain - Full converter - Convertitori......................................105 10.10.1 Convertit | ......... 104 10.9.1.1 Generatori ad alta velocità ..... 104 10.9.1.2 | Generatori | a media velocità ... 104 10.9.1.3 Generatori a bassa velocità.... 104 | ABB SACE | |
| .................................104 10.9.1 Generatori a magneti permanenti......... 104 10.9.1.1 Generatori ad alta velocità ..... 104 10.9.1.2 Generatori a media velocità ... 104 10.9.1.3 Generatori a bassa velocità.... 104 10.10 Electrical drivetrain - Full converter - Convertitori......................................105 10.10.1 Convertitori a bassa tensione ......... 105 10.10.2 Co | ocità ..... 104 10.9.1.2 Generatori a media velocità ... 104 10.9.1.3 | Generatori | a bassa velocità.... 104 10.10 Electrical drivetrain - Full converter | ABB SACE | |
| o alle “dimensioni” della rete elettrica cui è connesso, la variabilità della produzione eolica non destabilizza la rete stessa e può essere considerata come una variazione di domanda per i generatori convenzionali. In alcuni paesi si stanno prendendo in considerazione impianti eolici di grandi dimensioni, prevalentemente gruppi di turbine in alto mare. Tali parchi eolici avranno una pot | stessa e può essere considerata come una variazione di domanda per i | generatori | convenzionali. In alcuni paesi si stanno prendendo in considerazione | ABB SACE | |
| ore può divenire trascurabile qualora si tengano in considerazione due fattori: il primo è che il rumore percepito in prossimità degli aerogeneratori viene talvolta attribuito unicamente ai generatori eolici, ma in realtà, in zone ventose ed a qualche centinaia di metri di distanza dai generatori stessi, il rumore di fondo causato dal vento è paragonabile a quello creato dalle turbine; i | ossimità degli aerogeneratori viene talvolta attribuito unicamente ai | generatori | eolici, ma in realtà, in zone ventose ed a qualche centinaia di metri | ABB SACE | |
| rumore percepito in prossimità degli aerogeneratori viene talvolta attribuito unicamente ai generatori eolici, ma in realtà, in zone ventose ed a qualche centinaia di metri di distanza dai generatori stessi, il rumore di fondo causato dal vento è paragonabile a quello creato dalle turbine; il secondo è che a breve distanza dagli aerogeneratori, il rumore che si percepisce ha un’intensit | altà, in zone ventose ed a qualche centinaia di metri di distanza dai | generatori | stessi, il rumore di fondo causato dal vento è paragonabile a quello | ABB SACE | |
| cono una promettente applicazione. La fornitura di energia elettrica a utenze con una richiesta elevata e lontane dalla rete di trasmissione nazionale viene generalmente effettuata mediante generatori alimentati da combustibili fossili, ma è una soluzione costosa a causa degli alti costi di fornitura e manutenzione, oltre all’aspetto ambientale dell’inquinamento. È il tipico caso delle i | rete di trasmissione nazionale viene generalmente effettuata mediante | generatori | alimentati da combustibili fossili, ma è una soluzione costosa a caus | ABB SACE | |
| ale lordo" e indica l'energia elettrica necessaria per far funzionare qualsiasi impianto o mezzo che abbisogni di energia elettrica. Tale dato è la somma dei valori indicati ai morsetti dei generatori elettrici di ogni singolo impianto di produzione e il saldo degli scambi con l'estero. Tale misura è effettuata prima di un’eventuale detrazione di energia per alimentare le stazioni di pom | a elettrica. Tale dato è la somma dei valori indicati ai morsetti dei | generatori | elettrici di ogni singolo impianto di produzione e il saldo degli sca | ABB SACE | |
| icalmente da ventilatori fino ad una quota in cui cominci ad auto-sostenersi (circa 80 m) per salire poi fino ad 800 m. Durante tale salita, attraverso le funi di comando, l’aquilone aziona generatori elettrici anche da 3 MW. Raggiunti gli 800 m, tirando dapprima una sola fune si pone l’aquilone in “scivolata d’aria” come fosse una bandiera, quindi ritirando velocemente le funi quasi sen | Durante tale salita, attraverso le funi di comando, l’aquilone aziona | generatori | elettrici anche da 3 MW. Raggiunti gli 800 m, tirando dapprima una so | ABB SACE | |
| ltravioletta. In funzione della tecnologia impiegata dal costruttore, le pale possono essere dotate di elementi aggiuntivi, quali i regolatori di stallo per stabilizzare il flusso d’aria, i generatori di vortice per aumentare la portanza o alette d’estremità per ridurre la perdita di portanza e il rumore. Poiché la principale causa di avaria è rappresentata dai fulmini, viene adottata un | vi, quali i regolatori di stallo per stabilizzare il flusso d’aria, i | generatori | di vortice per aumentare la portanza o alette d’estremità per ridurre | ABB SACE | |
| onverte l’energia meccanica disponibile in energia elettrica. Il moltiplicatore di giri ha lo scopo di incrementare la velocità di rotazione del rotore per adattarla ai valori richiesti dai generatori convenzionali (in alcune turbine il rapporto del moltiplicatore può superare 1: 100). Il moltiplicatore di giri è formato da una o più coppie di ingranaggi di tipo epicicloidale o ad assi | elocità di rotazione del rotore per adattarla ai valori richiesti dai | generatori | convenzionali (in alcune turbine il rapporto del moltiplicatore può | ABB SACE | |
| rete. La differenza relativa tra la velocità di sincronismo e la velocità effettiva di rotazione è chiamata scorrimento (s) che nel funzionamento da generatore diventa quindi negativo. Nei generatori asincroni usuali con rotore a gabbia di scoiattolo (rotore in cortocircuito), lo scorrimento è di circa l’1% cosicché tali dispositivi sono di fatto considerati a velocità di rotazione cost | (s) che nel funzionamento da generatore diventa quindi negativo. Nei | generatori | asincroni usuali con rotore a gabbia di scoiattolo (rotore in cortoci | ABB SACE | |
| ppi di coppia” sul rotore e di far funzionare lo stesso nel punto di massima efficienza aerodinamica su un ampio range di velocità del vento4 . Soluzioni a velocità variabile realizzate con generatori ad induzione si realizzano interponendo tra lo statore del generatore con rotore gabbia di scoiattolo e la rete un convertitore di frequenza o utilizzando un generatore asincrono a rotore a | i velocità del vento4 . Soluzioni a velocità variabile realizzate con | generatori | ad induzione si realizzano interponendo tra lo statore del generatore | ABB SACE | |
| ti tipi di turbine sono progettate per raggiungere la massima efficienza ad una determinata velocità del vento. Tuttavia, allo scopo di incrementare la potenza estratta dalla vena fluida, i generatori ad induzione di alcune turbine a velocità fissa hanno due avvolgimenti statorici, di cui uno con un numero di poli più elevato per operare a bassi regimi ventosi, mentre l’altro con un nume | , allo scopo di incrementare la potenza estratta dalla vena fluida, i | generatori | ad induzione di alcune turbine a velocità fissa hanno due avvolgiment | ABB SACE | |
| el vento, fornendo un meccanismo automatico passivo di regolazione della potenza. Questo tipo di regolazione era ampiamente utilizzata nelle prime turbine eoliche commercializzate dotate di generatori asincroni generalmente con tre pale ad angolo di Pitch fisso, mozzo rigido e progettate per avere il TSR ottimale a basse velocità del vento. In questi tipi di turbine, quando i freni mecca | nte utilizzata nelle prime turbine eoliche commercializzate dotate di | generatori | asincroni generalmente con tre pale ad angolo di Pitch fisso, mozzo r | ABB SACE | |
| ella previsione sia dell’entrata in stallo, sia del ritorno al flusso laminare. 5.4.2 Regolazione passiva dello stallo a due 5 Sistemi di regolazione velocità Alcune turbine erano dotate di generatori asincroni a due velocità con i quali era possibile regolare parzialmente l’entrata in stallo, mitigando l’effetto della variazione di velocità del vento. Questo sistema di regolazione è com | due 5 Sistemi di regolazione velocità Alcune turbine erano dotate di | generatori | asincroni a due velocità con i quali era possibile regolare parzialme | ABB SACE | |
| tuazioni di velocità del vento vengo assorbite dalla variazione di velocità del rotore. Il sistema elettrico è più complesso rispetto ai sistemi a velocità fissa e tipicamente sono presenti generatori sincroni o asincroni connessi alla rete tramite un convertitore di potenza che controlla la velocità del rotore. I sistemi a velocità variabile presentano un certo numero di vantaggi: • | esso rispetto ai sistemi a velocità fissa e tipicamente sono presenti | generatori | sincroni o asincroni connessi alla rete tramite un convertitore di po | ABB SACE | |
| 5.3 Turbine a velocità limitatamente variabile Un approccio per sfruttare, seppur in modo limitato, i vantaggi dei sistemi a velocità variabile senza tutti i relativi costi è l’utilizzo dei generatori ad induzione a scorrimento variabile (vedi cap. 6) attraverso la variazione della resistenza di rotore tramite resistore variabile esterno. A carico parziale, il generatore opera come un no | mi a velocità variabile senza tutti i relativi costi è l’utilizzo dei | generatori | ad induzione a scorrimento variabile (vedi cap. 6) attraverso la vari | ABB SACE | |
| uzione (note anche come macchine asincrone) usualmente utilizzate come motori in molte applicazioni industriali. Nelle turbine eoliche invece tali macchine elettriche vengono impiegate come generatori soprattutto per la loro semplicità costruttiva e robustezza, per la relativa economicità e per la semplicità di connessione e disconnessione dalle rete (figura 6.1). Lo statore di una macch | urbine eoliche invece tali macchine elettriche vengono impiegate come | generatori | soprattutto per la loro semplicità costruttiva e robustezza, per la r | ABB SACE | |
| e (figura 6.1). Lo statore di una macchina ad induzione è costituito da avvolgimenti di rame per ciascuna fase analogamente allo statore delle macchine sincrone. Il rotore invece nei motori- generatori a rotore in cortocircuito (o a gabbia di scoiattolo) non ha avvolgimenti, ma è costituito da una serie di barre in rame alloggiate nelle cave di nucleo magnetico laminato. Alcune macchine a | nte allo statore delle macchine sincrone. Il rotore invece nei motori- | generatori | a rotore in cortocircuito (o a gabbia di scoiattolo) non ha avvolgime | ABB SACE | |
| ioni possono essere sia di natura meccanica che elettrica, anche se quelle più utilizzate attualmente sono di tipo elettrico inserendo in particolare una delle seguenti configurazioni: • generatori asincroni a rotore avvolto con resistore variabile esterno; • generatori asincroni a rotore avvolto con interposto un convertitore di potenza tra rotore e rete (configurazione doubly-fed | rico inserendo in particolare una delle seguenti configurazioni: • | generatori | asincroni a rotore avvolto con resistore variabile esterno; • gene | ABB SACE | |
| iù utilizzate attualmente sono di tipo elettrico inserendo in particolare una delle seguenti configurazioni: • generatori asincroni a rotore avvolto con resistore variabile esterno; • generatori asincroni a rotore avvolto con interposto un convertitore di potenza tra rotore e rete (configurazione doubly-fed); • generatori asincroni con interposto un convertitore elettronico di p | tori asincroni a rotore avvolto con resistore variabile esterno; • | generatori | asincroni a rotore avvolto con interposto un convertitore di potenza | ABB SACE | |
| ni a rotore avvolto con resistore variabile esterno; • generatori asincroni a rotore avvolto con interposto un convertitore di potenza tra rotore e rete (configurazione doubly-fed); • generatori asincroni con interposto un convertitore elettronico di potenza tra statore e rete (configurazione full converter); • generatori sincroni (alternatori) con interposto un convertitore ele | titore di potenza tra rotore e rete (configurazione doubly-fed); • | generatori | asincroni con interposto un convertitore elettronico di potenza tra s | ABB SACE | |
| tenza tra rotore e rete (configurazione doubly-fed); • generatori asincroni con interposto un convertitore elettronico di potenza tra statore e rete (configurazione full converter); • generatori sincroni (alternatori) con interposto un convertitore elettronico di potenza tra statore e rete (configurazione full converter). 6.2.1 Generatore asincrono con resistore variabile Aggiungen | o di potenza tra statore e rete (configurazione full converter); • | generatori | sincroni (alternatori) con interposto un convertitore elettronico di | ABB SACE | |
| lo statore. 2 Per questo la potenza generata da una turbina eolica aumenta al crescere della velocità del vento e quindi della velocità di rotazione del rotore. 3 Secondo la convenzione dei generatori . I generatori sincroni non sono intrinsecamente auto avvianti. Generalmente l’alternatore viene portato alla velocità di sincronismo dal motore primo e poi connesso in parallelo con apposit | della velocità di rotazione del rotore. 3 Secondo la convenzione dei | generatori | . I generatori sincroni non sono intrinsecamente auto avvianti. Genera | ABB SACE | |
| Per questo la potenza generata da una turbina eolica aumenta al crescere della velocità del vento e quindi della velocità di rotazione del rotore. 3 Secondo la convenzione dei generatori. I generatori sincroni non sono intrinsecamente auto avvianti. Generalmente l’alternatore viene portato alla velocità di sincronismo dal motore primo e poi connesso in parallelo con apposita procedura. I | à di rotazione del rotore. 3 Secondo la convenzione dei generatori. I | generatori | sincroni non sono intrinsecamente auto avvianti. Generalmente l’alter | ABB SACE | |
| re avrà un andamento esponenziale smorzato e sarà sostenuta, per un tempo limitato, dal generatore asincrono per effetto dell’energia cinetica accumulata nel rotore (vale quanto detto per i generatori a velocità fissa: vedi paragrafo 7.2.1); Analogamente, per la scelta del potere d’interruzione dell’interruttore di bassa tensione posto sul circuito di ecciotazione principale di rotore, o | dell’energia cinetica accumulata nel rotore (vale quanto detto per i | generatori | a velocità fissa: vedi paragrafo 7.2.1); Analogamente, per la scelta | ABB SACE | |
| rà generalmente costituita dalla componente sostenuta dal generatore (specie nella configurazione full converter) e dalla componente alimentata dalla rete. 7.3.1 Componente del generatore I generatori , nelle tre configurazioni precedenti, sono usualmente isolati da terra nelle loro parti attive, mentre le masse sono connesse a terra. In tal caso si è pertanto in presenza di un sistema IT | a componente alimentata dalla rete. 7.3.1 Componente del generatore I | generatori | , nelle tre configurazioni precedenti, sono usualmente isolati da terr | ABB SACE | |
| turbine eoliche che immettono potenza in rete, si considera idealmente quest’ultima a potenza di cortocircuito infinita che non può quindi essere influenzata dalla connessione di carichi o generatori aggiuntivi. In realtà ogni scostamento tra potenza generata ed assorbita determina una variazione della frequenza della tensione di rete e, tramite l’impedenza delle varie linee, causa una | che non può quindi essere influenzata dalla connessione di carichi o | generatori | aggiuntivi. In realtà ogni scostamento tra potenza generata ed assorb | ABB SACE | |
| nerazione, trasmissione, distribuzione primaria e distribuzione secondaria (figura 9.2). Turbine eoliche Rete di distribuzione La funzione di generazione è storicamente effettuata da grossi generatori sincroni installati in centrali elettriche di grande potenza alimentate da fonti energetiche “tradizionali”3 . Tali generatori rispondono alle variazioni di carico, mantenendo la frequenza | uzione La funzione di generazione è storicamente effettuata da grossi | generatori | sincroni installati in centrali elettriche di grande potenza alimenta | ABB SACE | |
| La funzione di generazione è storicamente effettuata da grossi generatori sincroni installati in centrali elettriche di grande potenza alimentate da fonti energetiche “tradizionali”3 . Tali generatori rispondono alle variazioni di carico, mantenendo la frequenza di rete costante ed aggiustando se necessario la tensione di alimentazione. L’energia elettrica in queste grosse centrali è pro | grande potenza alimentate da fonti energetiche “tradizionali”3 . Tali | generatori | rispondono alle variazioni di carico, mantenendo la frequenza di rete | ABB SACE | |
| influenzare con il suo funzionamento la frequenza di rete. 9.2.2 Variazione della tensione Nel caso invece della tensione, uno dei metodi di regolazione è la variazione dell’eccitazione dei generatori . Con riferimento agli alternatori, variando il flusso magnetico di eccitazione, varia il valore efficace della tensione e la potenza reattiva generate; quindi varia anche il fattore di pote | e, uno dei metodi di regolazione è la variazione dell’eccitazione dei | generatori | . Con riferimento agli alternatori, variando il flusso magnetico di ec | ABB SACE | |
| Idealmente, se Vr rimanesse sempre costante al valore nominale (rete a potenza di corto circuito infinita), aumentando l’immissione di potenza, si avrebbe una sovratensione ai morsetti dei generatori della centrale eolica, tanto maggiore quanto più è elevata l’impedenza della linea di connessione. Nella realtà tanto più il punto di connessione ha un livello di guasto non elevato, tanto | l’immissione di potenza, si avrebbe una sovratensione ai morsetti dei | generatori | della centrale eolica, tanto maggiore quanto più è elevata l’impedenz | ABB SACE | |
| Effetto ombra della torre Errore di pitching delle pale Errore d’imbardata Variazione repentina del vento Armoniche Inverter Raddrizzatori Consumo di potenza reattiva Componenti induttive o generatori asincroni Picchi o buchi di tensione Manovre 9.3.1 Massima potenza consentita È il valor medio della potenza massima che la turbina eolica, dipendentemente dalla sua tecnologia, può fornire | rter Raddrizzatori Consumo di potenza reattiva Componenti induttive o | generatori | asincroni Picchi o buchi di tensione Manovre 9.3.1 Massima potenza co | ABB SACE | |
| o rilevanti: • avviamento della turbina eolica alla velocità del vento di cut-in; • avviamento della turbina eolica alla velocità nominale del vento; • caso peggiore di manovra tra generatori (nella configurazione con turbine con più di un generatore o un generatore con avvolgimenti multipli). L’influenza sulla qualità di potenza dipende non solo dal numero di manovre ma anche d | a alla velocità nominale del vento; • caso peggiore di manovra tra | generatori | (nella configurazione con turbine con più di un generatore o un gener | ABB SACE | |
| iva. Durante l’avviamento, il generatore richiede potenza reattiva per la magnetizzazione dello statore. Per le turbine a velocità fissa, il soft-starter limita la corrente d’inserzione dei generatori asincroni. Pochi secondi dopo che il generatore è connesso, l’inserzione delle batterie di condensatori limita l’assorbimento di potenza reattiva durante il normale funzionamento. Le veloci | a velocità fissa, il soft-starter limita la corrente d’inserzione dei | generatori | asincroni. Pochi secondi dopo che il generatore è connesso, l’inserzi | ABB SACE | |
| ino a 100kA Per gli impianti eolici di potenza limitata possono essere impiegati interruttori automatici modulari della serie System Pro M Compact. 10.5 Electrical drivetrain – Doubly-fed – Generatori asincroni I generatori asincroni doubly-fed ABB consentono la generazione continua di potenza reattiva ed hanno un’alta efficienza che si traduce nella massimizzazione della produzione orar | serie System Pro M Compact. 10.5 Electrical drivetrain – Doubly-fed – | Generatori | asincroni I generatori asincroni doubly-fed ABB consentono la generaz | ABB SACE | |
| ianti eolici di potenza limitata possono essere impiegati interruttori automatici modulari della serie System Pro M Compact. 10.5 Electrical drivetrain – Doubly-fed – Generatori asincroni I generatori asincroni doubly-fed ABB consentono la generazione continua di potenza reattiva ed hanno un’alta efficienza che si traduce nella massimizzazione della produzione oraria di potenza. La parti | act. 10.5 Electrical drivetrain – Doubly-fed – Generatori asincroni I | generatori | asincroni doubly-fed ABB consentono la generazione continua di potenz | ABB SACE | |
| avvolgimento che resistono alle repentine e incontrollate sovra-velocità. L’aumentato isolamento del rotore permette l’utilizzo di un range più ampio di funzionamento del convertitore. Tali generatori doubly-fed forniscono un’elevata powerquality grazie alla minimizzazione della distorsione armonica totale (THD) soprattutto attraverso la riduzione della 5^ e 7^ armonica. Principali carat | tilizzo di un range più ampio di funzionamento del convertitore. Tali | generatori | doubly-fed forniscono un’elevata powerquality grazie alla minimizzazi | ABB SACE | |
| niscono un’elevata powerquality grazie alla minimizzazione della distorsione armonica totale (THD) soprattutto attraverso la riduzione della 5^ e 7^ armonica. Principali caratteristiche dei generatori doubly-fed ABB: • potenza nominale fino a 5MW • tensione nominale da 690 fino a 12000V • tensione di isolamento del rotore 2.5kV • fattore di potenza 0.9 induttivo – 1 – 0.9 cap | o la riduzione della 5^ e 7^ armonica. Principali caratteristiche dei | generatori | doubly-fed ABB: • potenza nominale fino a 5MW • tensione nomina | ABB SACE | |
| a 100kA Per gli impianti eolici di potenza limitata possono essere impiegati interruttori automatici modulari della serie System Pro M Compact. 10.9 Electrical drivetrain – Full converter – Generatori Per la configurazione full-converter sono disponibili generatori a magneti permanenti ad alta-media-bassa velocità adatti per aerogeneratori installati sia on-shore che off-shore. Per la co | e System Pro M Compact. 10.9 Electrical drivetrain – Full converter – | Generatori | Per la configurazione full-converter sono disponibili generatori a ma | ABB SACE | |
| e impiegati interruttori automatici modulari della serie System Pro M Compact. 10.9 Electrical drivetrain – Full converter – Generatori Per la configurazione full-converter sono disponibili generatori a magneti permanenti ad alta-media-bassa velocità adatti per aerogeneratori installati sia on-shore che off-shore. Per la configurazione ad alta velocità l’offerta ABB include anche i gener | er – Generatori Per la configurazione full-converter sono disponibili | generatori | a magneti permanenti ad alta-media-bassa velocità adatti per aerogene | ABB SACE | |
| atori a magneti permanenti ad alta-media-bassa velocità adatti per aerogeneratori installati sia on-shore che off-shore. Per la configurazione ad alta velocità l’offerta ABB include anche i generatori asincroni. 10.9.1 Generatori a magneti permanenti La collaudata tecnica di isolamento per alta tensione ed il sistema di impregnazione vuoto- pressione (VPI) consentono di massimizzare la v | Per la configurazione ad alta velocità l’offerta ABB include anche i | generatori | asincroni. 10.9.1 Generatori a magneti permanenti La collaudata tecni | ABB SACE | |
| alta-media-bassa velocità adatti per aerogeneratori installati sia on-shore che off-shore. Per la configurazione ad alta velocità l’offerta ABB include anche i generatori asincroni. 10.9.1 Generatori a magneti permanenti La collaudata tecnica di isolamento per alta tensione ed il sistema di impregnazione vuoto- pressione (VPI) consentono di massimizzare la vita utile del generatore e re | a velocità l’offerta ABB include anche i generatori asincroni. 10.9.1 | Generatori | a magneti permanenti La collaudata tecnica di isolamento per alta ten | ABB SACE | |
| ed il sistema di impregnazione vuoto- pressione (VPI) consentono di massimizzare la vita utile del generatore e rendono elevata la capacità di resistenza al sovraccarico momentaneo. Tutti i generatori ABB offrono la massima efficienza a tutte le velocità ed in particolar modo alle basse velocità con una progettazione robusta e manutenzione ridotta. L’abilità e l’esperienza di ABB nella p | elevata la capacità di resistenza al sovraccarico momentaneo. Tutti i | generatori | ABB offrono la massima efficienza a tutte le velocità ed in particola | ABB SACE | |
| za a tutte le velocità ed in particolar modo alle basse velocità con una progettazione robusta e manutenzione ridotta. L’abilità e l’esperienza di ABB nella progettazione e realizzazione di generatori a magneti permanenti consentono: • di configurare il circuito magnetico idoneo per tutte e tre le tecnologie a bassa, media ed alta velocità • di selezionare i magneti a neodimio disp | ’abilità e l’esperienza di ABB nella progettazione e realizzazione di | generatori | a magneti permanenti consentono: • di configurare il circuito magn | ABB SACE | |
| anche durante le situazioni di guasto • il fissaggio affidabile dei magneti, ottimizzato per tutti gli intervalli di velocità e per applicazioni che determinano stress meccanici 10.9.1.1 Generatori ad alta velocità Questi tipi di generatori ABB a magneti permanenti forniscono elevata potenza fin dalle taglie più piccole, con un’elevata efficienza su tutto l’intervallo di velocità. Pri | velocità e per applicazioni che determinano stress meccanici 10.9.1.1 | Generatori | ad alta velocità Questi tipi di generatori ABB a magneti permanenti f | ABB SACE | |
| il fissaggio affidabile dei magneti, ottimizzato per tutti gli intervalli di velocità e per applicazioni che determinano stress meccanici 10.9.1.1 Generatori ad alta velocità Questi tipi di generatori ABB a magneti permanenti forniscono elevata potenza fin dalle taglie più piccole, con un’elevata efficienza su tutto l’intervallo di velocità. Principali caratteristiche: • potenza nomin | stress meccanici 10.9.1.1 Generatori ad alta velocità Questi tipi di | generatori | ABB a magneti permanenti forniscono elevata potenza fin dalle taglie | ABB SACE | |
| aratteristiche: • potenza nominale da 1 a 6MW • tensione nominale da 690 a 3300V • velocità nominale da 1000 a 2000 giri/min • fissaggio dei magneti resistente a fatica 10.9.1.2 Generatori a media velocità Questi generatori sono integrati con il moltiplicatore di giri per fornire un design compatto e dall’elevata efficienza su tutto l’intervallo di velocità. È comunque dispon | 2000 giri/min • fissaggio dei magneti resistente a fatica 10.9.1.2 | Generatori | a media velocità Questi generatori sono integrati con il moltiplicato | ABB SACE | |
| le da 1 a 6MW • tensione nominale da 690 a 3300V • velocità nominale da 1000 a 2000 giri/min • fissaggio dei magneti resistente a fatica 10.9.1.2 Generatori a media velocità Questi generatori sono integrati con il moltiplicatore di giri per fornire un design compatto e dall’elevata efficienza su tutto l’intervallo di velocità. È comunque disponibile anche la configurazione separ | gneti resistente a fatica 10.9.1.2 Generatori a media velocità Questi | generatori | sono integrati con il moltiplicatore di giri per fornire un design co | ABB SACE | |
| e anche la configurazione separata. Principali caratteristiche: • potenza nominale da 1 a 6MW • tensione nominale da 690 a 3300V • velocità nominale da 120 a 450 giri/min 10.9.1.3 Generatori a bassa velocità Questi generatori formano una unità strutturalmente integrata con la turbina eolica. Sono disponibili configurazioni a rotore interno o esterno con un’elevata efficienza su | da 690 a 3300V • velocità nominale da 120 a 450 giri/min 10.9.1.3 | Generatori | a bassa velocità Questi generatori formano una unità strutturalmente | ABB SACE | |
| Principali caratteristiche: • potenza nominale da 1 a 6MW • tensione nominale da 690 a 3300V • velocità nominale da 120 a 450 giri/min 10.9.1.3 Generatori a bassa velocità Questi generatori formano una unità strutturalmente integrata con la turbina eolica. Sono disponibili configurazioni a rotore interno o esterno con un’elevata efficienza su tutto l’intervallo di velocità. Pr | ale da 120 a 450 giri/min 10.9.1.3 Generatori a bassa velocità Questi | generatori | formano una unità strutturalmente integrata con la turbina eolica. So | ABB SACE | |
| rete di distribuzione. B.1.4 Protezioni di Interfaccia (PDI) Oltre alle protezioni indicate nel QT10 sugli Impianti Fotovoltaici, per gli impianti in grado di sostenere la tensione di rete ( generatori sincroni, asincroni autoeccitati, inverter funzionanti come generatori di tensione) con potenza complessiva ≥400kVA è prevista, su richiesta del Distributore, la protezione di massima tensi | voltaici, per gli impianti in grado di sostenere la tensione di rete ( | generatori | sincroni, asincroni autoeccitati, inverter funzionanti come generator | ABB SACE | |
| protezioni indicate nel QT10 sugli Impianti Fotovoltaici, per gli impianti in grado di sostenere la tensione di rete (generatori sincroni, asincroni autoeccitati, inverter funzionanti come generatori di tensione) con potenza complessiva ≥400kVA è prevista, su richiesta del Distributore, la protezione di massima tensione omopolare V0 lato MT con valore 15% e con un ritardo intenzionale d | eneratori sincroni, asincroni autoeccitati, inverter funzionanti come | generatori | di tensione) con potenza complessiva ≥400kVA è prevista, su richiesta | ABB SACE | |
| iminati dalle protezioni di rete. I valori della durata e del valore della riduzione di tensione, tipici dei guasti in rete, che devono essere tollerati dall’impianto eolico ai morsetti dei generatori senza disconnettersi dalla rete sono riportati in figura B.1 (CEI 11-32 V3). È ammessa una riduzione della potenza efficiente istantanea immessa in rete durante il tempo di eliminazione del | ete, che devono essere tollerati dall’impianto eolico ai morsetti dei | generatori | senza disconnettersi dalla rete sono riportati in figura B.1 (CEI 11- | ABB SACE | |
| usivamente alla produzione di energia; in tutti gli altri casi il punto di connessione viene considerato punto di prelievo. Il sistema automatico può anche distaccare in successione i vari generatori , singolarmente o a gruppi. Nel caso di impianti di produzione di energia elettrica installati in un punto di connessione tramite il quale vi sono prelievi imputabili ad utenze diverse dagli | vo. Il sistema automatico può anche distaccare in successione i vari | generatori | , singolarmente o a gruppi. Nel caso di impianti di produzione di ener | ABB SACE | |
| m/s. Lo sfruttamento dell’energia eolica è attuato tramite macchine eoliche divisibili in due gruppi ben distinti in funzione del tipo di modulo base adoperato definito generatore eolico: - Generatori eolici ad asse verticale - Generatori eolici ad asse orizzontale Essa è pensata tenendo presente sia una produzione centralizzata in impianti da porre in luoghi alti e ventilati, sia un eve | zione del tipo di modulo base adoperato definito generatore eolico: - | Generatori | eolici ad asse verticale - Generatori eolici ad asse orizzontale Essa | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| ca è attuato tramite macchine eoliche divisibili in due gruppi ben distinti in funzione del tipo di modulo base adoperato definito generatore eolico: - Generatori eolici ad asse verticale - Generatori eolici ad asse orizzontale Essa è pensata tenendo presente sia una produzione centralizzata in impianti da porre in luoghi alti e ventilati, sia un eventuale decentramento energetico, per i | o definito generatore eolico: - Generatori eolici ad asse verticale - | Generatori | eolici ad asse orizzontale Essa è pensata tenendo presente sia una pr | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| mondo, che dovrà fornire 1,5 Gigawatt di potenza elettrica. Si tratta di un eolico off-shore. Il governo Inglese sembra intenzionato a presenta un progetto per realizzare un'estesa serie di generatori off-shore in grado entro il 2020 di produrre abbastanza corrente elettrica da alimentare le utenze domestiche del Regno Unito. Il piano prevede impianti per 20 GWatt che si aggiungeranno ag | intenzionato a presenta un progetto per realizzare un'estesa serie di | generatori | off-shore in grado entro il 2020 di produrre abbastanza corrente elet | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| può essere considerato la moderna versione dei tradizionali mulini a vento, con cui però condivide ormai ben poche caratteristiche costruttive. Gli aspetti tecnici approfonditi riguardano i generatori eolici ad asse orizzontale, che sono la stragrande maggioranza dell'installato. Il continuo sviluppo del settore eolico ha portato, nel corso degli ultimi anni, alla produzione di generator | teristiche costruttive. Gli aspetti tecnici approfonditi riguardano i | generatori | eolici ad asse orizzontale, che sono la stragrande maggioranza dell'i | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| eneratori eolici ad asse orizzontale, che sono la stragrande maggioranza dell'installato. Il continuo sviluppo del settore eolico ha portato, nel corso degli ultimi anni, alla produzione di generatori eolici caratterizzati da elevata affidabilità e da costi contenuti. La tendenza attuale del mercato vede la realizzazione di aerogeneratori sempre più grandi e potenti; le macchine commerci | re eolico ha portato, nel corso degli ultimi anni, alla produzione di | generatori | eolici caratterizzati da elevata affidabilità e da costi contenuti. L | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| di quasi 5.000 famiglie. L'abbattimento dei costi di produzione delle turbine di grande taglia, grazie all'economia di scala, ha portato molti benefici anche per il settore dei mini e micro generatori eolici. Numerosi operatori del settore, nonchè imprese emergenti, stanno investendo ingenti risorse sulle macchine eoliche di piccola e piccolissima taglia. Non bisogna confondere gli aerog | cala, ha portato molti benefici anche per il settore dei mini e micro | generatori | eolici. Numerosi operatori del settore, nonchè imprese emergenti, sta | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| nfatti, in modo simile ai tradizionali mulini a vento, trasformano l'energia cinetica del vento in energia meccanica, ma senza la produzione di elettricità. Caratteristiche tecniche Tutti i generatori eolici ad asse orizzontale, al di là delle taglie (micro, mini o grande) e dei modelli, presentano tre componenti fondamentali: Il rotore Le pale della macchina (di norma tre) collegate a u | senza la produzione di elettricità. Caratteristiche tecniche Tutti i | generatori | eolici ad asse orizzontale, al di là delle taglie (micro, mini o gran | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| lizzate solitamente in fibra di vetro o di carbonio. Esistono anche modelli monopala, bipala o multipala, che tuttavia non sempre offrono un'efficienza complessiva paragonabile a quella dei generatori a tre pale. I generatori tripala hanno inoltre una conformazione estetica più equilibrata e armoniosa e in fase di funzionamento risultano più "riposanti" per l'occhio umano, rispetto ai mo | on sempre offrono un'efficienza complessiva paragonabile a quella dei | generatori | a tre pale. I generatori tripala hanno inoltre una conformazione este | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| bra di vetro o di carbonio. Esistono anche modelli monopala, bipala o multipala, che tuttavia non sempre offrono un'efficienza complessiva paragonabile a quella dei generatori a tre pale. I generatori tripala hanno inoltre una conformazione estetica più equilibrata e armoniosa e in fase di funzionamento risultano più "riposanti" per l'occhio umano, rispetto ai modelli mono e bipala. Il d | cienza complessiva paragonabile a quella dei generatori a tre pale. I | generatori | tripala hanno inoltre una conformazione estetica più equilibrata e ar | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| armoniosa e in fase di funzionamento risultano più "riposanti" per l'occhio umano, rispetto ai modelli mono e bipala. Il diametro del rotore può andare da un minimo di circa 1 metro, per i generatori di taglia inferiore a 1 kW, fino a oltre 120 metri nel caso di turbine da molti megawatt di potenza. Generatori eolici con rotore tripala La navicella Si tratta della cabina posta sulla som | l diametro del rotore può andare da un minimo di circa 1 metro, per i | generatori | di taglia inferiore a 1 kW, fino a oltre 120 metri nel caso di turbin | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| ipala. Il diametro del rotore può andare da un minimo di circa 1 metro, per i generatori di taglia inferiore a 1 kW, fino a oltre 120 metri nel caso di turbine da molti megawatt di potenza. Generatori eolici con rotore tripala La navicella Si tratta della cabina posta sulla sommità della torre. La navicella sostiene il mozzo del rotore e contiene al proprio interno l'albero di trasmissio | o a oltre 120 metri nel caso di turbine da molti megawatt di potenza. | Generatori | eolici con rotore tripala La navicella Si tratta della cabina posta s | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| consentendo al rotore di allinearsi con la direzione del vento. Navicella in fase di installazione Il direzionamento ottimale della navicella rispetto alla direzione del vento avviene, nei generatori di grande taglia, grazie a un complesso "sistema di imbardata" di tipo elettro-meccanico, mentre i micro e mini generatori sono normalmente dotati di un semplice timone direzionale. Generat | timale della navicella rispetto alla direzione del vento avviene, nei | generatori | di grande taglia, grazie a un complesso "sistema di imbardata" di tip | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| ale della navicella rispetto alla direzione del vento avviene, nei generatori di grande taglia, grazie a un complesso "sistema di imbardata" di tipo elettro-meccanico, mentre i micro e mini generatori sono normalmente dotati di un semplice timone direzionale. Generatore micro eolico con timone direzionale La torre La torre ha il compito di sostenere il peso di navicella e rotore e di res | istema di imbardata" di tipo elettro-meccanico, mentre i micro e mini | generatori | sono normalmente dotati di un semplice timone direzionale. Generatore | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| l migliore impatto visivo rispetto alle torri strallate e a quelle a traliccio. L'altezza della torre è variabile e dipende anche dalle caratteristiche di ventosità del sito. Se per i micro generatori eolici possono bastare torri di qualche metro, nel caso di aerogeneratori da molti megawatt l'altezza al mozzo può superare anche i 100 metri. Torre tubolare in acciaio I parchi eolici Uno | nde anche dalle caratteristiche di ventosità del sito. Se per i micro | generatori | eolici possono bastare torri di qualche metro, nel caso di aerogenera | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| parchi eolici (wind farms), che sono ormai parte integrante del paesaggio contemporaneo, sono vere e proprie centrali elettriche. Si tratta di impianti costituiti da un numero variabile di generatori eolici di grande taglia connessi tra loro. La distanza tra ogni generatore è di cinque-dieci volte il diametro delle pale, in modo da evitare addensamenti antiestetici e interferenze nella | lettriche. Si tratta di impianti costituiti da un numero variabile di | generatori | eolici di grande taglia connessi tra loro. La distanza tra ogni gener | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| rgia in media e bassa tensione, nell'ottica della generazione distribuita di energia. A partire dagli anni '80, c'è stato un continuo miglioramento nelle prestazioni e dell'affidabilità dei generatori eolici, con un progressivo aumento delle taglie medie e una consistente diminuzione dei costi specifici per kW installato. L'elettricità prodotta da eolico risulta oggi pienamente concorren | o un continuo miglioramento nelle prestazioni e dell'affidabilità dei | generatori | eolici, con un progressivo aumento delle taglie medie e una consisten | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| di spesa risulta particolarmente alta nel nostro paese, a causa della complessità orografica del territorio, mentre all'estero può scendere fino al 10% dell'investimento. La maggioranza dei generatori eolici di grande taglia è tripala e ad asse orizzontale; si tratta della configurazione al momento più efficiente dal punto di vista aerodinamico. Anche se le micro e le mini turbine eolich | estero può scendere fino al 10% dell'investimento. La maggioranza dei | generatori | eolici di grande taglia è tripala e ad asse orizzontale; si tratta de | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| cavi elettrici…) • la possibile perdita di biodiversità conseguente alla eliminazione di specie protette prioritarie Se l'impatto acustico di un impianto eolico può essere evitato ponendo i generatori a una distanza "di sicurezza" rispetto a edifici e centri abitati, non altrettanto si può dire dell'impatto visivo. I grandi generatori eolici sono visibili a chilometri di distanza e costi | l'impatto acustico di un impianto eolico può essere evitato ponendo i | generatori | a una distanza "di sicurezza" rispetto a edifici e centri abitati, no | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| co di un impianto eolico può essere evitato ponendo i generatori a una distanza "di sicurezza" rispetto a edifici e centri abitati, non altrettanto si può dire dell'impatto visivo. I grandi generatori eolici sono visibili a chilometri di distanza e costituiscono un'oggettiva modificazione dell'ambiente circostante. Da una ricerca effettuata negli Stati Uniti ed estesa ai 3.500 generatori | ri abitati, non altrettanto si può dire dell'impatto visivo. I grandi | generatori | eolici sono visibili a chilometri di distanza e costituiscono un'ogge | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| generatori eolici sono visibili a chilometri di distanza e costituiscono un'oggettiva modificazione dell'ambiente circostante. Da una ricerca effettuata negli Stati Uniti ed estesa ai 3.500 generatori presenti nella nazione alla fine del 2001, è emersa una mortalità media annua per collisione con le turbine pari a 1,83 uccelli (0,006 rapaci) per ogni generatore. Complessivamente, questo | tante. Da una ricerca effettuata negli Stati Uniti ed estesa ai 3.500 | generatori | presenti nella nazione alla fine del 2001, è emersa una mortalità med | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| erazione dell'informazione. Dovrà quindi essere valutata la possibile interferenza. 6.3. Misure di mitigazione Si segnalano di seguito alcune possibili misure di mitigazione: a) Utilizzo di generatori a bassa velocità e con profili alari ottimizzati per ridurre l'impatto sonoro; b) previsione di una adeguata distanza degli aerogeneratori dalla sorgente del segnale di radioservizio al fin | ano di seguito alcune possibili misure di mitigazione: a) Utilizzo di | generatori | a bassa velocità e con profili alari ottimizzati per ridurre l'impatt | Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM) | |
| e della trasmissione Generatore La N90/2500 è dotata di un generatore asincrono a doppia alimentazione. Nordex utilizza da anni con successo negli impianti a numero di giri variabili questi generatori il cui vantaggio principale consiste nel fatto che solo il 25-30% dell’energia prodotta va immessa nella rete elettrica mediante un convertitore. L’utilizzo di questo tipo di sistema genera | da anni con successo negli impianti a numero di giri variabili questi | generatori | il cui vantaggio principale consiste nel fatto che solo il 25-30% del | Nordex Italia S.r.l. | |
| eratori, secondo una distribuzione ottimizzata per raccogliere la massima energia possibile col minimo impegno di spazio, tenendo anche conto del costo del suolo e degli allacciamenti tra i generatori e la rete. Per evitare interferenze aerodinamiche tra più generatori in un campo eolico, occorre disporli a distanza sufficiente tra loro. Tale distanza è quella alla quale il movimento del | , tenendo anche conto del costo del suolo e degli allacciamenti tra i | generatori | e la rete. Per evitare interferenze aerodinamiche tra più generatori | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| sima energia possibile col minimo impegno di spazio, tenendo anche conto del costo del suolo e degli allacciamenti tra i generatori e la rete. Per evitare interferenze aerodinamiche tra più generatori in un campo eolico, occorre disporli a distanza sufficiente tra loro. Tale distanza è quella alla quale il movimento della massa d'aria risulta non influenzato dal generatore di monte (la d | generatori e la rete. Per evitare interferenze aerodinamiche tra più | generatori | in un campo eolico, occorre disporli a distanza sufficiente tra loro. | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| da terra (m). L'energia elettrica, ET, producibile annualmente nel campo è, quindi,: ET =K1 E N π D2/4 (kWh/a) (9) con K1(pari a circa 0,9) fattore di riduzione per effetto scia di file di generatori nella direzione del vento, mentre l'energia elettrica all'ingresso della sottostazione ES è: ES = K2 ET (kWh/a) (10) con K2 fattore di riduzione per perdite elettriche di allacciamento (ass | K1(pari a circa 0,9) fattore di riduzione per effetto scia di file di | generatori | nella direzione del vento, mentre l'energia elettrica all'ingresso de | Ente per le nuove tecnologie, l’energia e l’ambiente (ENEA) | |
| CENTRALE DI PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA DA FONTE EOLICA COMUNE DI ANDRIA (BT) DISCIPLINARE DESCRITTIVO E PRESTAZIONALE DEGLI ELEMENTI TECNICI: - TORRI TUBOLARI DI SOSTEGNO E GENERATORI EOLICI. REV. 01 Rev.n° Data Pag. n° Descrizione modifica Compilato Controllato Approvato 00 Nov. 10 V. Bonerba F. Sergi V. Cavallo Indice 1. Premessa........................................ | PRESTAZIONALE DEGLI ELEMENTI TECNICI: - TORRI TUBOLARI DI SOSTEGNO E | GENERATORI | EOLICI. REV. 01 Rev.n° Data Pag. n° Descrizione modifica Compilato Co | SCS Ingegneria S.r.l. | |
| l convertitore un sistema di estrazione e ventilazione dell’aria che viene azionato in relazione allo stato di funzionamento del dispositivo. 4. Specifica tecnica cavi MT di collegamento. I generatori eolici saranno connessi fra loro, mediante connessione di tipo “entra-esci” in cabina a singolo o multiplo quadro secondo lo schema elettrico unifilare di progetto; all’ interno del parco e | ento del dispositivo. 4. Specifica tecnica cavi MT di collegamento. I | generatori | eolici saranno connessi fra loro, mediante connessione di tipo “entra | SCS Ingegneria S.r.l. | |
| ltravioletta. In funzione della tecnologia impiegata dal costruttore, le pale possono essere dotate di elementi aggiuntivi, quali i regolatori di stallo per stabilizzare il flusso d’aria, i generatori di vortice per aumentare la portanza o alette d’estremità per ridurre la perdita di portanza e il rumore. Poiché la principale causa di avaria è rappresentata dai fulmini, viene adottata un | vi, quali i regolatori di stallo per stabilizzare il flusso d’aria, i | generatori | di vortice per aumentare la portanza o alette d’estremità per ridurre | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| onverte l’energia meccanica disponibile in energia elettrica. Il moltiplicatore di giri ha lo scopo di incrementare la velocità di rotazione del rotore per adattarla ai valori richiesti dai generatori convenzionali (in alcune turbine il rapporto del moltiplicatore può superare 1:100). Il moltiplicatore di giri è formato da una o più coppie di ingranaggi di tipo epicicloidale o ad assi pa | elocità di rotazione del rotore per adattarla ai valori richiesti dai | generatori | convenzionali (in alcune turbine il rapporto del moltiplicatore può s | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| ti tipi di turbine sono progettate per raggiungere la massima efficienza ad una determinata velocità del vento. Tuttavia, allo scopo di incrementare la potenza estratta dalla vena fluida, i generatori ad induzione di alcune turbine a velocità fissa hanno due avvolgimenti statorici, di cui uno con un numero di poli più elevato per operare a bassi regimi ventosi, mentre l’altro con un nume | , allo scopo di incrementare la potenza estratta dalla vena fluida, i | generatori | ad induzione di alcune turbine a velocità fissa hanno due avvolgiment | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| el vento, fornendo un meccanismo automatico passivo di regolazione della potenza. Questo tipo di regolazione era ampiamente utilizzato nelle prime turbine eoliche commercializzate dotate di generatori asincroni generalmente con tre pale ad angolo di Pitch fisso, mozzo rigido e progettate per avere il TSR ottimale a basse velocità del vento. In questi tipi di turbine, quando i freni mecca | nte utilizzato nelle prime turbine eoliche commercializzate dotate di | generatori | asincroni generalmente con tre pale ad angolo di Pitch fisso, mozzo r | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| nstabilità, difficoltà nella previsione sia dell’entrata in stallo, sia del ritorno al flusso laminare. 7.8.6. Regolazione passiva dello stallo a due velocità Alcune turbine erano dotate di generatori asincroni a due velocità con i quali era possibile regolare parzialmente l’entrata in stallo, mitigando l’effetto della variazione di velocità del vento. Questo sistema di regolazione è com | ne passiva dello stallo a due velocità Alcune turbine erano dotate di | generatori | asincroni a due velocità con i quali era possibile regolare parzialme | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| azioni di velocità del vento vengono assorbite dalla variazione di velocità del rotore. Il sistema elettrico è più complesso rispetto ai sistemi a velocità fissa e tipicamente sono presenti generatori sincroni o asincroni connessi alla rete tramite un convertitore di potenza che controlla la velocità del rotore. I sistemi a velocità variabile presentano un certo numero di vantaggi: • inc | esso rispetto ai sistemi a velocità fissa e tipicamente sono presenti | generatori | sincroni o asincroni connessi alla rete tramite un convertitore di po | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| luzioni possono essere sia di natura meccanica che elettrica, anche se quelle più utilizzate attualmente sono di tipo elettrico inserendo in particolare una delle seguenti configurazioni: • generatori asincroni a rotore avvolto con resistore variabile esterno; • generatori asincroni a rotore avvolto con interposto un convertitore di potenza tra rotore e rete (configurazione doubly-fed); | ettrico inserendo in particolare una delle seguenti configurazioni: • | generatori | asincroni a rotore avvolto con resistore variabile esterno; • generat | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| elle più utilizzate attualmente sono di tipo elettrico inserendo in particolare una delle seguenti configurazioni: • generatori asincroni a rotore avvolto con resistore variabile esterno; • generatori asincroni a rotore avvolto con interposto un convertitore di potenza tra rotore e rete (configurazione doubly-fed); • generatori asincroni con interposto un convertitore elettronico di pote | eratori asincroni a rotore avvolto con resistore variabile esterno; • | generatori | asincroni a rotore avvolto con interposto un convertitore di potenza | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| sincroni a rotore avvolto con resistore variabile esterno; • generatori asincroni a rotore avvolto con interposto un convertitore di potenza tra rotore e rete (configurazione doubly-fed); • generatori asincroni con interposto un convertitore elettronico di potenza tra statore e rete (configurazione full converter); • generatori sincroni (alternatori) con interposto un convertitore elettr | vertitore di potenza tra rotore e rete (configurazione doubly-fed); • | generatori | asincroni con interposto un convertitore elettronico di potenza tra s | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| di potenza tra rotore e rete (configurazione doubly-fed); • generatori asincroni con interposto un convertitore elettronico di potenza tra statore e rete (configurazione full converter); • generatori sincroni (alternatori) con interposto un convertitore elettronico di potenza tra statore e rete (configurazione full converter). Quest’ultima tipologia è quella più adatta al sito di istall | nico di potenza tra statore e rete (configurazione full converter); • | generatori | sincroni (alternatori) con interposto un convertitore elettronico di | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| 8 - Norme tecniche: CEI 11-1, 11-37, 11-25, IEC 60287, UNEL 35027. Il calcolo dei cavi è un calcolo iterattivo che tiene conto dei limiti imposti dalle norme, dai parametri al contorno: dei generatori , dei trasformatori, e i vincoli sulla caduta della tensione, della intensità di corrente, delle perdite di potenza. Le sezioni finali dei cavi sono stae scelte in base a considerazioni econ | conto dei limiti imposti dalle norme, dai parametri al contorno: dei | generatori | , dei trasformatori, e i vincoli sulla caduta della tensione, della in | Energogreen Renewables S.r.l. | |
| carico, pari a 18 MW. Le caratteristiche delle torri eoliche da porre in opera sono quelle di seguito riportate: Regolazione di potenza passo a velocità variabile Dati di funzionamento dei generatori eolici (VESTAS V110) - Potenza nominale 2000 kW - Velocità minima del vento 3 m/s - Velocità nominale del vento 11.5 m/s - Velocità massima del vento 20 m/s - Classe di vento – IEC IIIA - A | zione di potenza passo a velocità variabile Dati di funzionamento dei | generatori | eolici (VESTAS V110) - Potenza nominale 2000 kW - Velocità minima del | EDP Renewables | |
| turale esecutiva. La faccia superiore della fondazione sarà ricoperta con uno strato di terreno vegetale necessario per la rinaturalizzazione del sito mediante inerbimento per idrosemina. I generatori , al fine di non influenzare per turbolenza la loro producibilità di energia elettrica, sono stati disposti ad una distanza reciproca di almeno 330 m. Alla base di ogni aerogeneratore è prev | la rinaturalizzazione del sito mediante inerbimento per idrosemina. I | generatori | , al fine di non influenzare per turbolenza la loro producibilità di e | EDP Renewables | |
| zzati in conformità alle norme CEI ed alle specifiche tecniche di ENEL Distribuzione, fino alle reti di trasmissione del GRTN. I principali componenti dell’impianto di produzione sono : - i generatori eolici installati su torri; - le linee elettriche in cavo interrate con tutti i dispositivi di trasformazione di tensione e sezionamento necessari; - la sottostazione di trasformazione e co | GRTN. I principali componenti dell’impianto di produzione sono : - i | generatori | eolici installati su torri; - le linee elettriche in cavo interrate c | EDP Renewables | |
| izione dei componenti dell’impianto La centrale eolica è composta da aerogeneratori indipendenti, opportunamente disposti e collegati in relazione alla disposizione dell’impianto, dotati di generatori asincroni trifasi. Ogni generatore è topograficamente, strutturalmente ed elettricamente indipendente dagli altri anche dal punto di vista delle funzioni di controllo e protezione. Gli aero | i e collegati in relazione alla disposizione dell’impianto, dotati di | generatori | asincroni trifasi. Ogni generatore è topograficamente, strutturalment | EDP Renewables | |
| mpi al fine di migliorarne la gestione e l’esercizio. Le motivazioni di suddivisione dell’impianto in sottocampi sono: - la sezione e quindi la dimensione dei cavi di interconnessione fra i generatori risulta modesta facilitandone la posa; - in caso di disservizio di un sottocampo, la centrale può riprendere la produzione con la parte restante dei sottocampi, con una perdita di produttiv | la sezione e quindi la dimensione dei cavi di interconnessione fra i | generatori | risulta modesta facilitandone la posa; - in caso di disservizio di un | EDP Renewables | |
| ................................... 9 2.3 Potenzialità e limiti degli aerogeneratori tradizionali............................................................... 10 3 CONCETTI INNOVATIVI PER GENERATORI EOLICI D’ALTA QUOTA ...................... 13 3.1 Generalità ................................................................................................................................ | ........................................ 10 3 CONCETTI INNOVATIVI PER | GENERATORI | EOLICI D’ALTA QUOTA ...................... 13 3.1 Generalità ........ | CESI Ricerca S.p.A. | |
| ’ALTA QUOTA ...................... 13 3.1 Generalità ................................................................................................................................. 13 3.2 Generatori eolici ad aquiloni della società KiteGen................................................................. 14 3.2.1 Concetto KiteGen “a yo-yo” ............................................... | .............................................................. 13 3.2 | Generatori | eolici ad aquiloni della società KiteGen............................. | CESI Ricerca S.p.A. | |
| sono state esaminate alcune tecnologie innovative che mirano a sfruttare il vento ad altezze dal suolo superiori a quelle raggiungibili con gli aerogeneratori odierni, cioè oltre i 200 m. I generatori eolici d’alta quota si potrebbero presentare, almeno teoricamente, come alternative agli aerogeneratori tradizionali per i loro potenziali vantaggi sia in fatto di produzione energetica, vi | e raggiungibili con gli aerogeneratori odierni, cioè oltre i 200 m. I | generatori | eolici d’alta quota si potrebbero presentare, almeno teoricamente, co | CESI Ricerca S.p.A. | |
| molto elevata, grazie all’impiego di aquiloni multipli fino ad altezze di 800-1000 m dal suolo, con costi di produzione interessanti. Di fatto non sono ancora stati realizzati prototipi di generatori ad aquiloni del tipo a giostra. È evidente che gli aspetti ingegneristici ancora in sospeso non sono pochi. Basti pensare ai problemi strutturali che dovrebbero essere affrontati con l’aume | interessanti. Di fatto non sono ancora stati realizzati prototipi di | generatori | ad aquiloni del tipo a giostra. È evidente che gli aspetti ingegneris | CESI Ricerca S.p.A. | |
| altezza al variare delle condizioni di vento e nelle fasi di avviamento ed arresto del sistema. Per completezza sono poi stati esaminati brevemente, nella rassegna, anche altri concetti di generatori eolici d’alta quota, sia ad aquiloni che di altro tipo (Ladder Mill, Fly Gen, MARS, FEG). Questi ultimi sono apparsi però meno promettenti, soprattutto rispetto al KiteGen a giostra, dal pu | i stati esaminati brevemente, nella rassegna, anche altri concetti di | generatori | eolici d’alta quota, sia ad aquiloni che di altro tipo (Ladder Mill, | CESI Ricerca S.p.A. | |
| no promettenti, soprattutto rispetto al KiteGen a giostra, dal punto di vista dell’applicazione pratica. Si è anche cercato di ricavare una prima percezione dell’effettiva applicabilità dei generatori eolici KiteGen, in particolare effettuando una valutazione delle reali caratteristiche delle risorse eoliche alle quote a cui essi dovrebbero funzionare. A tal fine è stato utilizzato un ar | ato di ricavare una prima percezione dell’effettiva applicabilità dei | generatori | eolici KiteGen, in particolare effettuando una valutazione delle real | CESI Ricerca S.p.A. | |
| cetti innovativi sono tuttora in una fase embrionale e, per essere definiti, necessitano ancora di numerosi studi e perfezionamenti. In ogni caso, la realizzazione di centrali eoliche con i generatori innovativi descritti, soprattutto se di potenza elevata, sarebbe destinata anch’essa a comportare dei problemi d’inserimento nel territorio, sia per l’ingombro proprio che per la necessità | ezionamenti. In ogni caso, la realizzazione di centrali eoliche con i | generatori | innovativi descritti, soprattutto se di potenza elevata, sarebbe dest | CESI Ricerca S.p.A. | |
| one del mercato eolico e sulle potenzialità e i limiti delle attuali tecnologie degli aerogeneratori alla luce dei traguardi di sviluppo per il futuro, vengono descritti diversi concetti di generatori eolici d’alta quota proposti a livello internazionale, trattando con maggior dettaglio la tecnologia dei generatori ad aquiloni recentemente sviluppata in Italia dalla società KiteGen. Un s | ardi di sviluppo per il futuro, vengono descritti diversi concetti di | generatori | eolici d’alta quota proposti a livello internazionale, trattando con | CESI Ricerca S.p.A. | |
| raguardi di sviluppo per il futuro, vengono descritti diversi concetti di generatori eolici d’alta quota proposti a livello internazionale, trattando con maggior dettaglio la tecnologia dei generatori ad aquiloni recentemente sviluppata in Italia dalla società KiteGen. Un successivo capitolo è invece dedicato ad un’analisi delle informazioni per il momento disponibili sulle caratteristic | llo internazionale, trattando con maggior dettaglio la tecnologia dei | generatori | ad aquiloni recentemente sviluppata in Italia dalla società KiteGen. | CESI Ricerca S.p.A. | |
| e per quanto concerne la continuità del vento nel tempo ad una data quota, è infatti un approfondimento indispensabile per valutare le reali possibilità ed i vantaggi di impiegare i tipi di generatori eolici non tradizionali indicati in precedenza. Su questo argomento CESI RICERCA ha avviato una ricerca preliminare, con il recupero e l’analisi di informazioni sul vento ad alta quota già | er valutare le reali possibilità ed i vantaggi di impiegare i tipi di | generatori | eolici non tradizionali indicati in precedenza. Su questo argomento C | CESI Ricerca S.p.A. | |
| ificative di dati di vento misurati in passato mediante il SODAR Doppler in diverse località italiane ad altezze sotto i 1000 m, cioè proprio alle altezze a cui opererebbero buona parte dei generatori eolici innovativi di seguito descritti. Soprattutto queste ultime indicazioni sperimentali sulle risorse disponibili in quota, valutate insieme alle caratteristiche delle nuove tecnologie p | 1000 m, cioè proprio alle altezze a cui opererebbero buona parte dei | generatori | eolici innovativi di seguito descritti. Soprattutto queste ultime ind | CESI Ricerca S.p.A. | |
| empre più grandi per facilitare il raggiungimento dei traguardi ambiziosi che vengono oggi posti alla fonte eolica è quindi tuttora soggetta a molti interrogativi. 3 CONCETTI INNOVATIVI PER GENERATORI EOLICI D’ALTA QUOTA 3.1 Generalità Tenuto conto della situazione illustrata al capitolo precedente, appare giustificata l’attenzione che alcuni esperti, in Italia e all’estero, hanno dedica | ndi tuttora soggetta a molti interrogativi. 3 CONCETTI INNOVATIVI PER | GENERATORI | EOLICI D’ALTA QUOTA 3.1 Generalità Tenuto conto della situazione illu | CESI Ricerca S.p.A. | |
| attenzione che alcuni esperti, in Italia e all’estero, hanno dedicato nel frattempo all’esame di soluzioni tecniche decisamente alternative alle precedenti, che mirano alla realizzazione di generatori eolici che siano in grado di fornire potenze unitarie sempre più elevate, contenendo allo stesso tempo l’impatto ambientale entro limiti relativamente accettabili. Particolare interesse han | samente alternative alle precedenti, che mirano alla realizzazione di | generatori | eolici che siano in grado di fornire potenze unitarie sempre più elev | CESI Ricerca S.p.A. | |
| la Drachen Foundation [8] - ed altri due concetti basati su principi differenti, ma sempre mirati all’utilizzo del vento in quota. Per quanto insolito per il settore elettrico, il tema dei generatori che sfruttano il vento ad alta quota merita di essere seguito ed approfondito anche al di fuori delle attività nazionali per i vantaggi significativi che questi dispositivi potrebbero offri | o in quota. Per quanto insolito per il settore elettrico, il tema dei | generatori | che sfruttano il vento ad alta quota merita di essere seguito ed appr | CESI Ricerca S.p.A. | |
| perfino del 50%, in condizioni di vento ottimali. Figura 3 - Sistema di propulsione integrativo ad aquilone applicato su una motonave dalla società SkySails di Amburgo (foto SkySails). 3.2 Generatori eolici ad aquiloni della società KiteGen In Italia, la società KiteGen con sede a Milano è impegnata in studi ed attività sperimentali per lo sviluppo di propri concetti di generatori eolic | u una motonave dalla società SkySails di Amburgo (foto SkySails). 3.2 | Generatori | eolici ad aquiloni della società KiteGen In Italia, la società KiteGe | CESI Ricerca S.p.A. | |
| . 3.2 Generatori eolici ad aquiloni della società KiteGen In Italia, la società KiteGen con sede a Milano è impegnata in studi ed attività sperimentali per lo sviluppo di propri concetti di generatori eolici ad aquiloni con la collaborazione scientifica della società Sequoia Automation di Chieri (TO), specializzata nei controlli automatici, e del Politecnico di Torino. Queste attività ha | studi ed attività sperimentali per lo sviluppo di propri concetti di | generatori | eolici ad aquiloni con la collaborazione scientifica della società Se | CESI Ricerca S.p.A. | |
| /motore elettrico connesso ad una batteria di accumulo. Le due macchine elettriche agiscono come motori quando tirano le funi per controllare il volo dell’aquilone o per recuperarlo, e come generatori quando la lunghezza delle funi aumenta per la trazione esercitata dall’aquilone stesso. Sollevandosi progressivamente, l’aquilone mette in rotazione, tramite le funi, le due macchine elettr | funi per controllare il volo dell’aquilone o per recuperarlo, e come | generatori | quando la lunghezza delle funi aumenta per la trazione esercitata dal | CESI Ricerca S.p.A. | |
| aumenta per la trazione esercitata dall’aquilone stesso. Sollevandosi progressivamente, l’aquilone mette in rotazione, tramite le funi, le due macchine elettriche facendole funzionare come generatori . Nel prototipo KiteGen in oggetto, i due generatori potrebbero arrivare a produrre, nei momenti più favorevoli, potenze fino a 40 kW in totale. Contemporaneamente, il sistema di controllo a | tramite le funi, le due macchine elettriche facendole funzionare come | generatori | . Nel prototipo KiteGen in oggetto, i due generatori potrebbero arriva | CESI Ricerca S.p.A. | |
| esso. Sollevandosi progressivamente, l’aquilone mette in rotazione, tramite le funi, le due macchine elettriche facendole funzionare come generatori. Nel prototipo KiteGen in oggetto, i due generatori potrebbero arrivare a produrre, nei momenti più favorevoli, potenze fino a 40 kW in totale. Contemporaneamente, il sistema di controllo agisce sui gruppi motore/generatore, in modo da varia | e funzionare come generatori. Nel prototipo KiteGen in oggetto, i due | generatori | potrebbero arrivare a produrre, nei momenti più favorevoli, potenze f | CESI Ricerca S.p.A. | |
| come richiesto per ottenere l’assetto più opportuno dell’aquilone (di fatto, ciò si traduce nel differenziare la velocità di srotolamento delle due funi). Durante la salita dell’aquilone, i generatori forniscono corrente alle batterie, le quali, a loro volta, possono così alimentare carichi in continua oppure, attraverso un inverter, anche in corrente alternata a frequenza industriale. F | à di srotolamento delle due funi). Durante la salita dell’aquilone, i | generatori | forniscono corrente alle batterie, le quali, a loro volta, possono co | CESI Ricerca S.p.A. | |
| elevato. Mentre il costo unitario di produzione con aerogeneratori tradizionali è oggi valutabile tipicamente, in buoni siti italiani, dell’ordine di 100÷120 euro/MWh, quello ottenibile con generatori a giostra di grande taglia potrebbe scendere in prospettiva, sempre secondo KiteGen, addirittura fino a valori, decisamente sorprendenti, di 10÷15 euro/MWh. Le valutazioni di massima che Ki | siti italiani, dell’ordine di 100÷120 euro/MWh, quello ottenibile con | generatori | a giostra di grande taglia potrebbe scendere in prospettiva, sempre s | CESI Ricerca S.p.A. | |
| rebbero poter essere verificate nella pratica sulla base di esperienze con sistemi reali. Di fatto non sono ancora stati realizzati, né in Italia né in altri Paesi, esemplari prototipici di generatori eolici ad aquiloni del tipo a giostra. È evidente, comunque, che i problemi ingegneristici ancora da affrontare per arrivare ad un’effettiva applicazione commerciale di questi generatori no | realizzati, né in Italia né in altri Paesi, esemplari prototipici di | generatori | eolici ad aquiloni del tipo a giostra. È evidente, comunque, che i pr | CESI Ricerca S.p.A. | |
| di generatori eolici ad aquiloni del tipo a giostra. È evidente, comunque, che i problemi ingegneristici ancora da affrontare per arrivare ad un’effettiva applicazione commerciale di questi generatori non sono pochi. Basti pensare ai problemi strutturali che dovrebbero essere affrontati per la costruzione della giostra con l’aumentare della lunghezza dei bracci fino alle dimensioni massi | ntare per arrivare ad un’effettiva applicazione commerciale di questi | generatori | non sono pochi. Basti pensare ai problemi strutturali che dovrebbero | CESI Ricerca S.p.A. | |
| ntrollo di un insieme di numerosi aquiloni in volo a grande altezza al variare delle condizioni di vento. KiteGen intende comunque proseguire e allargare le sue ricerche per lo sviluppo dei generatori ad aquiloni, eventualmente anche nell’ambito di auspicate collaborazioni con altri operatori qualificati. Per l’immediato futuro, in particolare, la società intende sperimentare, iniziando | e comunque proseguire e allargare le sue ricerche per lo sviluppo dei | generatori | ad aquiloni, eventualmente anche nell’ambito di auspicate collaborazi | CESI Ricerca S.p.A. | |
| ossibile rumorosità nel funzionamento. Queste considerazioni rimangono per il momento del tutto teoriche, perché non risulta che siano stati finora realizzati degli esemplari prototipici di generatori Fly Gen, nemmeno in una versione a controllo manuale. Considerata la sostanziale semplicità del concetto, non sembrerebbe però particolarmente difficile sperimentarne un esemplare, soprattu | ulta che siano stati finora realizzati degli esemplari prototipici di | generatori | Fly Gen, nemmeno in una versione a controllo manuale. Considerata la | CESI Ricerca S.p.A. | |
| rmente difficile sperimentarne un esemplare, soprattutto se di piccolissima taglia, onde verificarne in pratica la fattibilità e i limiti. 3.5 Concetto MARS della Magenn Power Inc. Mentre i generatori ad aquiloni si basano sugli stessi principi che governano il volo degli aerei, aeromobili più pesanti dell’aria, il sistema MARS (Magenn Air Rotor System) della società Magenn Power Inc. co | bilità e i limiti. 3.5 Concetto MARS della Magenn Power Inc. Mentre i | generatori | ad aquiloni si basano sugli stessi principi che governano il volo deg | CESI Ricerca S.p.A. | |
| tesso) alle cui estremità sono fissati, attraverso cuscinetti, i cavi che lo mantengono frenato al suolo ad un’altezza opportuna (per ora dell’ordine di 150-300 m). Questo rotore aziona due generatori elettrici, che sono montati alle estremità del suo asse ed il cui statore è reso solidale ai cavi frenanti. Attraverso i cavi si effettua anche la trasmissione a terra dell’energia elettric | pportuna (per ora dell’ordine di 150-300 m). Questo rotore aziona due | generatori | elettrici, che sono montati alle estremità del suo asse ed il cui sta | CESI Ricerca S.p.A. | |
| tendere a far avvolgere i cavi di ormeggio cui tale statore è solidale. La necessità di evitare questo effetto sarebbe un altro fattore che, insieme al peso, limita fortemente la taglia dei generatori installabili a bordo. Figura 21 – Disegni di un sistema MARS della Magenn Power Inc. da 10 kW (a destra) con relativa curva di potenza (a sinistra in alto) e gamma di possibili producibilit | n altro fattore che, insieme al peso, limita fortemente la taglia dei | generatori | installabili a bordo. Figura 21 – Disegni di un sistema MARS della Ma | CESI Ricerca S.p.A. | |
| dia annua del vento nel sito (a sinistra in basso). Figura 22 – Prototipo da 10 kW del sistema MARS realizzato dalla Magenn Power Inc. nella primavera del 2008: vista ravvicinata di uno dei generatori all’estremità dell’involucro (a sinistra) e vista, dal verricello di terra, del sistema che si libra a 300 m di quota (a destra). La società Magenn Power Inc. mette in evidenza numerosi van | enn Power Inc. nella primavera del 2008: vista ravvicinata di uno dei | generatori | all’estremità dell’involucro (a sinistra) e vista, dal verricello di | CESI Ricerca S.p.A. | |
| e buona compatibilità con l’avifauna. Per contro, non si possono non osservare alcuni aspetti negativi, fra i quali sembrano particolarmente evidenti: • forte limitazione della potenza dei generatori elettrici installabili a bordo per ovvie ragioni di peso, a meno di non costruire sistemi molto grandi e ingombranti; • in ogni caso, rapporto peso/potenza installata molto elevato; • conse | brano particolarmente evidenti: • forte limitazione della potenza dei | generatori | elettrici installabili a bordo per ovvie ragioni di peso, a meno di n | CESI Ricerca S.p.A. | |
| Fino a circa 1350 kg Volume di elio Circa 900 m3 Altezza di ormeggio Da 120 m a 300 m Velocità del vento di avvio 2 m/s Velocità del vento nominale 12 m/s Velocità del vento massima 28 m/s Generatori elettrici 2 x 5 kW Vita utile 10-15 anni Tabella 2 – Alcuni dati tecnici del prototipo da 10 kW del sistema MARS realizzato dalla Magenn Power Inc. nella primavera del 2008. 3.6 Concetto FE | Velocità del vento nominale 12 m/s Velocità del vento massima 28 m/s | Generatori | elettrici 2 x 5 kW Vita utile 10-15 anni Tabella 2 – Alcuni dati tecn | CESI Ricerca S.p.A. | |
| i tecnici del prototipo da 10 kW del sistema MARS realizzato dalla Magenn Power Inc. nella primavera del 2008. 3.6 Concetto FEG della Sky WindPower Corporation Per completare la rassegna di generatori eolici d’alta quota basati su principi diversi, vale la pena di citare anche il FEG (Flying Electric Generator), ideato dall’australiano Prof. Brian Roberts come applicazione della tecnolog | tto FEG della Sky WindPower Corporation Per completare la rassegna di | generatori | eolici d’alta quota basati su principi diversi, vale la pena di citar | CESI Ricerca S.p.A. | |
| emità delle superfici aerodinamiche. Il dispositivo rimane vincolato al suolo mediante un cavo d’ormeggio, che serve anche da collegamento elettrico fra la rete, o le batterie, di terra e i generatori /motori di bordo. Figura 23 – Il prototipo del FEG in volo con assetto inclinato durante la fase di generazione sotto l’azione del vento. Il FEG inizia a funzionare sollevandosi da terra com | he da collegamento elettrico fra la rete, o le batterie, di terra e i | generatori | /motori di bordo. Figura 23 – Il prototipo del FEG in volo con assetto | CESI Ricerca S.p.A. | |
| are come illustrato nella Figura 23. In questa posizione, il flusso d’aria del vento agisce da sotto, esercitando sui rotori una coppia motrice che fa funzionare le macchine elettriche come generatori e, contemporaneamente, una spinta assiale che riesce a mantenere in quota il dispositivo. Le superfici aerodinamiche del braccio trasversale contribuiscono a mantenere il FEG orientato corr | tori una coppia motrice che fa funzionare le macchine elettriche come | generatori | e, contemporaneamente, una spinta assiale che riesce a mantenere in q | CESI Ricerca S.p.A. | |
| ne di misura con wind profiler. Figura 50 - Esempio di installazione di un wind profiler. 5 CONSIDERAZIONI DI MASSIMA SUI SISTEMI EOLICI PER ALTA QUOTA Già ad un primo esame dei concetti di generatori eolici per alta quota descritti nel Capitolo 3, i sistemi ad aquiloni di KiteGen possono essere ritenuti come i più interessanti soprattutto perché: • hanno tutti i componenti più pesanti, | I SISTEMI EOLICI PER ALTA QUOTA Già ad un primo esame dei concetti di | generatori | eolici per alta quota descritti nel Capitolo 3, i sistemi ad aquiloni | CESI Ricerca S.p.A. | |
| vato degli altri, e in particolare del Ladder Mill e del Fly Gen, proprio grazie alle sue caratteristiche sopra evidenziate. Tabella 9 – Punteggi assegnati da David D. Lang Associates a tre generatori ad aquiloni considerati in questo rapporto: Ladder Mill, Fly Gen e KiteGen del tipo a giostra. Per poter esprimere, sul generatore KiteGen a giostra, un giudizio maggiormente tecnico e meno | ate. Tabella 9 – Punteggi assegnati da David D. Lang Associates a tre | generatori | ad aquiloni considerati in questo rapporto: Ladder Mill, Fly Gen e Ki | CESI Ricerca S.p.A. | |
| lo a forte velocità, nonché la tollerabilità dell’impatto visivo che sistemi con numerosi aquiloni di grandi dimensioni potrebbero avere sull’osservatore. 6 CONCLUSIONI Su vari concetti per generatori eolici d’alta quota proposti in letteratura, descritti nel Capitolo 3, sono state effettuate considerazioni che hanno fatto ritenere il sistema ad aquiloni KiteGen del tipo “a giostra” come | potrebbero avere sull’osservatore. 6 CONCLUSIONI Su vari concetti per | generatori | eolici d’alta quota proposti in letteratura, descritti nel Capitolo 3 | CESI Ricerca S.p.A. | |
| i quali diventerebbero particolarmente onerosi con il crescere delle taglie dei sistemi fino alle potenze più grandi. Proprio queste ultime, d’altronde, sarebbero quelle in grado di porre i generatori ad aquiloni fra le valide alternative agli aerogeneratori tradizionali per quanto concerne l’installazione di potenze eoliche elevate con la contemporanea limitazione dell’occupazione del t | oprio queste ultime, d’altronde, sarebbero quelle in grado di porre i | generatori | ad aquiloni fra le valide alternative agli aerogeneratori tradizional | CESI Ricerca S.p.A. | |
| che nel caso in cui si dovesse pensare ad installazioni offshore. Questi problemi derivano, innanzi tutto, dal notevole impegno di spazio che sarebbe necessario, in particolare nel caso dei generatori KiteGen a giostra di grande potenza, per assicurare intorno al sistema, in direzione sia verticale che orizzontale, una zona di rispetto adatta ad evitare pericolose interferenze che gli aq | impegno di spazio che sarebbe necessario, in particolare nel caso dei | generatori | KiteGen a giostra di grande potenza, per assicurare intorno al sistem | CESI Ricerca S.p.A. | |
| imanga tuttora da valutare appieno. Anche queste varie problematiche d’inserimento ambientale contribuiscono ad indurre una certa cautela nel valutare le reali prospettive di diffusione dei generatori eolici innovativi qui considerati. In effetti, anche qualora la fattibilità tecnica dei sistemi e la presenza di idonee risorse eoliche ad alta quota venissero pienamente confermate, la rea | una certa cautela nel valutare le reali prospettive di diffusione dei | generatori | eolici innovativi qui considerati. In effetti, anche qualora la fatti | CESI Ricerca S.p.A. | |
| er l’accoppiamento all’albero. Ogni mozzo è interamente radiografato unendo il vantaggio della leggerezza a quello dell’affidabilità. COLLEGAMENTO DIRETTO ALLA RETE SENZA INVERTER I nostri generatori eolici si collegano direttamente alla rete (tramite l’opportuno sistema di interfaccia richiesto dall’ente distributore di energia elettrica), senza interposizione di inverter, in modo da a | affidabilità. COLLEGAMENTO DIRETTO ALLA RETE SENZA INVERTER I nostri | generatori | eolici si collegano direttamente alla rete (tramite l’opportuno siste | Ergo Wind S.r.l. |
Notes:
1 Where to start a query
2Smart Searcht breaks the user's input into individual words and then matches those words in any position and in any order in the table (rather than simple doing a simple string compare)
3Regular Expressions can be used to initialize advanced searches. In the regular expression search you can enter regular expression with various wildcards such as:
- Start of the line ^
- Any character .
- Any character in the range between characters N and P [M-P]
- End of the line 33/li>
- Also you can use operators:
- Character/strings that repeats 0 or more times - operator *
- Character/strings that repeats 1 or more times - operator +
- Character that may but does not need to appear in the sequence - operator ?