Analisi numerica di una turbina eolica ad asse verticale - Atomino FVG

1.1 GENERATORI EOLICI 5
del 2%. Con questi alti tassi di crescita, si stima che ogni tre anni,
si possa incrementare di 1 punto percentuale la copertura del
fabbisogno mondiale di energia tramite questa fonte di energia
pulita, che anno dopo anno arriverà a conquistare una sempre
maggiore quota mondiale. Solo in Europa nel 2008 la quota di
nuova potenza eolica installata è stata superiore agli altri tipi di
generazione. Le statistiche effettuate dall’European Wind Energy
Association mostrano come il 36% della nuova potenza installata
sia eolica, superando le altre tecnologie (gas, carbone, energia
nucleare).
Grazie ai recenti sviluppi tecnologici l’energia eolica inizia ad Costi dell’eolico
essere economicamente vantaggiosa. Il costo di installazione è
relativamente basso (circa 1, 5 € per Watt), se raffrontato ad altre
tecnologie come ad esempio il fotovoltaico (circa 5 € per Watt).
Al 2004, secondo l’International Energy Agency, il costo medio
di produzione dell’energia eolica sarebbe compreso tra 0, 04-0, 08
€/kWh, anche se stime più recenti indicherebbero un costo ancora
inferiore che farebbe presupporre nel breve termine un costo
di 0, 03 €/kWh del tutto concorrenziale rispetto ai costi dell’energia
generata da fonti convenzionali (negli ultimi dieci anni
la riduzione del costo di produzione di energia da fonti eoliche
si è attestata sul 30%-50% e si prevede che la tendenza rimanga
costante).
1.1 GENERATORI EOLICI
Lo sfruttamento dell’energia del vento, relativamente semplice e
poco costoso, è attuato tramite macchine eoliche divisibili in due
gruppi ben distinti in funzione del tipo di modulo base adoperato
definito generatore eolico. Si hanno quindi i convenzionali generatori
con asse di rotazione orizzontale—Horizontal Axis Wind
Turbine (HAWT)—e i generatori eolici ad asse verticale—Vertical
Axis Wind Turbine (VAWT).
Entrambi i tibi di generatore richiedono una velocità minima
del vento (cut-in) di 3-5 m/s ed erogano la potenza di progetto
ad una velocità del vento di 12-14 m/s. Ad elevate velocità (20-
25 m/s, velocità di cut-off ) l’aerogeneratore viene bloccato dal
sistema frenante per ragioni di sicurezza. Il bloccaggio può avvenire
con veri e propri freni che bloccano il rotore, o con metodi
che si basano sul fenomeno dello stallo, "nascondendo le pale al
vento". I giri al minuto dell’aerogeneratore sono molto variabili
come lo è la velocità del vento; ma la frequenza di rete deve essere
costante a 50 Hz, perciò i rotori vengono collegati a una gear-box
che rende costanti i giri in uscita. La cinematica del generatore