Un impianto eolico è un sistema per la produzione di energia. I sistemi eolici sfruttano la risorsa “vento” per produrre energia elettrica. Gli impianti eolici sono generalmente suddivisi in due grandi famiglie: grandi parchi eolici (wind farm) ed eolico di piccola taglia (mini eolico).
Per effetto delle ridotte dimensioni e della semplicità di installazione gli impianti mini eolici si adattano molto bene all'inserimento presso insediamenti esistenti di privati e aziende.
In questa vasta famiglia di impianti rientrano sistemi dalle caratteristiche e applicazioni più svariate.
In base alla tecnologia utilizzata gli impianti eolici possono essere ulteriormente suddivisi in:
- impianti ad asse orizzontale (bipala, tripala, multipala). Sono i più diffusi, derivati dalla tecnologia delle grandi centrali eoliche. Il rotore è disposto verticalmente e si orienta inseguendo la direzione del vento;
- impianti ad asse verticale. Il rotore si presenta in svariate forme e geometrie sulla base della soluzione tecnica individuata dal singolo produttore. Hanno caratteristiche interessanti in termini di robustezza e silenziosità anche se in genere sono più costosi dei precedenti.
Come funziona l'impianto eolico
L'intensità del vento viene misurata attraverso la sua velocità (in metri al secondo o chilometri all'ora). In genere un impianto eolico di piccola o media taglia non reagisce alle sollecitazioni del vento sino ad una velocità di circa 2,5-3 metri al secondo (circa 9-11 km/h). Superata questa velocità minima del vento il rotore si avvia spontaneamente ed inizia a generare energia elettrica. Tuttavia ai bassi regimi di vento corrispondono esigui valori di potenza erogata dalla macchina. Ciò significa che, ad esempio, una turbina da 1 kW di potenza nominale, in condizioni minime di vento tali da farla avviare potrà generare una potenza trascurabile, non superiore a qualche decina di watt. Al crescere del vento, la potenza prodotta dalla macchina aumenta in modo più che proporzionale, sino a raggiungere i valori dichiarati come "nominali" a 12-14 metri al secondo (circa 40-50 km/h).
Velocità del vento superiori alla nominale determinano incrementi di potenza elettrica generata assai limitati poiché i sistemi di controllo (elettronici e/o meccanici) intervengono per ridurre le sollecitazioni a cui vengono sottoposti gli organi meccanici ed elettrici. In condizioni estreme di vento quasi tutti i sistemi eolici si arrestano per evitare danneggiamenti. Considerando quanto sopra detto, è necessario scegliere un sito che non solo sia in grado di mettere in movimento il generatore eolico ma che sia mediamente tale da garantire nel tempo una potenza erogata, e conseguentemente una energia generata, adeguata a giustificare la spesa iniziale sostenuta. Il dato che fornisce un buon criterio di valutazione, sia pure indicativo, è la velocità media del vento su base annuale del sito prescelto. Si tratta di un parametro che si mantiene abbastanza costante negli anni e garantisce, quindi, stabilità di benefici in termini di energia prodotta.
Un sistema eolico connesso alla rete elettrica è costituito dai seguenti componenti:
- sostegno, generalmente costituito da un palo in acciaio infisso nel terreno (direttamente o più spesso tramite fondazione in c.a.). L'altezza del palo è correlato alla potenza dell’impianto;
- turbina, costituita a sua volta dal rotore (le pale) e dalla navicella che contiene gli organi meccanici di trasmissione del moto impresso dal rotore e il generatore elettrico;
- sistema di controllo del generatore ed inverter, ovvero le apparecchiature elettroniche che gestiscono il funzionamento del sistema rotore-generatore in tutte le condizioni di vento e che consentono l'adeguamento dell'energia elettrica prodotta alle caratteristiche della rete elettrica.
Progettazione e installazione
L'installazione di impianti eolici ha i seguenti vantaggi:
- assenza di qualsiasi tipo d'emissione inquinante;
- risparmio dei combustibili fossili;
- costi competitivi;
- manutenzione ridotta;
- basso impatto ambientale.
L'intervento consta delle seguenti fasi.
- Sopralluogo preliminare presso il sito di installazione;
- Elaborazione dello Studio di Fattibilità mediante analisi anemometrica del sito e presentazione al cliente del preventivo di spesa;
- Richiesta di connessione alla rete di distribuzione (TICA);
- Richiesta autorizzazione al Comune ed eventualmente agli Enti che pongono un vincolo sul sito coinvolto nel progetto (naturalistico, paesaggistico, etc.);
- Elaborazione del Progetto Esecutivo;
- Disbrigo delle pratiche amministrative;
- Installazione dell'impianto e verifica del rilascio della dichiarazione di conformità elettrica 37/08 (ex 46/90);
- Assistenza in fase di "Messa in servizio" (allaccio) da parte dell'ENEL;
- Predisposizione documentazione al fine dell’ottenimento degli incentivi.
Ai fini della scelta, è importante ricordare che secondo il D.M. 37/08, ogni progetto di impianto deve essere elaborato secondo la regola dell'arte, che contempla oltre alla vigente Normativa, anche le indicazioni delle guide e delle norme dell'UNI, del CEI o di altri Enti di normalizzazione appartenenti agli Stati membri dell'UE.
Manutenzione
Di norma un impianto eolico funziona in maniera completamente automatica e senza guasti per molti anni. Coloro che si sono dotati di un impianto dovranno verificarne il suo buon funzionamento con particolare attenzione alla resa dello stesso.
Infatti, nel caso dovesse risultare inferiore alle attese, bisognerà individuarne il motivo e riconoscere se ciò è normale oppure se possa essere dovuto ad un difetto di funzionamento. Le perdite economiche causate dal un malfunzionamento che si protraesse nel tempo, potrebbero essere ingenti.
Per tali ragioni la verifica e la manutenzione del proprio impianto eolico sono particolarmente importanti, oltre che convenienti. Infatti, poter contare su un impianto sempre messo a punto ed in ottime condizioni garantirà una resa sempre ottimale con un conseguente ricavo economico. La stipula del contratto di manutenzione induce anche degli ulteriori vantaggi. Primo tra tutti quelli di avere sempre disponibile un punto di riferimento qualificato al quale rivolgersi in caso di malfunzionamenti o guasti.
Verifica della produzione
Con l’introduzione di tariffe incentivanti per il chilowattora prodotto da impianti eolici, chi ha investito nella realizzazione di un impianto ha un forte interesse economico a che l’impianto funzioni correttamente. Pertanto la verifica della resa assume un ruolo fondamentale. Essa prevede normalmente le seguenti fasi:
- Rilevamento mensile della produzione dell’impianto.
La produzione dell’impianto viene conteggiata e può essere letta su un apposito display sull’inverter o sul data-logger collegato a valle. I dati devono essere relazionati anche alle condizioni metereologiche avutesi nel periodo che possono generare dei valori discosti da quelli preventivati anche se l’impianto è perfettamente funzionante. - Normalizzazione dei valori.
Si procede alla normalizzazione dei dati per un confronto con quelle di altri impianti o con i valori previsti da progetto. Sebbene sia possibile effettuare un controllo mensile, il dato maggiormente significativo è la produzione annuale. L’anno infatti rappresenta un ciclo completo che consente anche un confronto con altri impianti con caratteristiche simili oltre che con i dati statistici. - Confronto con altri dati.
Oltre che la misurazione diretta è possibile procedere anche alla misura dei dati del contatore e confrontarli opportunamente con le altre fonti. In linea di principio quello che davvero conta non è tanto il valore assoluto della resa ma quello relativo rispetto ad altri impianti installati nelle vicinanze. Ciò infatti consente di capire se su un impianto specifico ci sono dei problemi causati da guasti o micro-disservizi che rendono l’impianto meno produttivo. - Verifica dell’erogazione degli incentivi.
L’ultima, ma non meno importante, verifica è quella relativa all’analisi dei corrispettivi economici che sono stati erogati e che sono in corso di erogazione per l’impianto. In particolare potrebbe essere necessario effettuare una comunicazione manuale delle letture verso il GSE per l’allineamento, opportuno, dell’erogazione degli incentivi (di particolare rilevanza per i “grandi impianti”).
