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Eolica

Energia eolica come fonte rinnovabile

Articolo aggiornato il 20-07-2016

Le fonti di energia rinnovabile stanno avendo un rilevante sviluppo, in particolare l'energia eolica ha raggiunto livelli di competitività molto elevati rispetto sia alle energie rinnovabili che alle fonti energetiche tradizionali, la sua diffusione a livello mondiale è in grande crescita. Descriviamo come è realizzato il generatore eolico, le tipologie degli impianti eolici più diffusi e segnaliamo i link di associazioni e aziende che operano nel settore.

Energia eolica come fonte rinnovabile Collegamenti sponsorizzati
Eolica: Informazioni generali
Le fonti energetiche rinnovabili che attualmente hanno trovato maggiore diffusione sono: eolica, solare, idraulica, biomasse, geotermica, correnti marine, onde del mare, maree; altra energia assimilabile alle rinnovabili è quella proveniente dai rifiuti sia urbani che industriali. Queste fonti energetiche oltre ad essere rinnovabili in tempi abbastanza contenuti, sono anche inesauribili e al contrario delle fonti energetiche di origine fossile (petrolio, metano, carbone) o nucleari (uranio) non inquinano l’ambiente. Negli ultimi anni abbiamo assistito a un forte sviluppo delle energie rinnovabili e nel contempo vi è stato un rapido sviluppo tecnologico delle stesse, che ha portato l’energia eolica ad essere economicamente competitiva anche nel confronto con le fonti energetiche tradizionali. L'energia eolica è la trasformazione dell’energia prodotta dal vento in energia elettrica mediante l’utilizzo di turbine eoliche. Si stima che nei prossimi anni l’eolica possa aumentare a un ritmo di circa il 30% l'anno; in Italia è stata la fonte energetica che nell'ultimo decennio ha registrato il maggiore incremento. Il vento anche in passato è stato utilizzato per ottenere energia eolica in particolare nell’azionamento dei mulini a vento. Il notevole sviluppo tecnologico degli aerogeneratori degli ultimi anni ci permette di produrre energia elettrica anche con velocità del vento modeste. La produzione di energia eolica ha notevoli possibilità di sviluppo a livello mondiale, in particolare con la realizzazione di impianti eolici “offshore” che vengono messi in opera a largo delle coste o costruendo impianti eolici in zone scarsamente popolate (ottenendo un basso impatto ambientale e nessun disturbo provocato dal rumore prodotto). L'associazione mondiale di produttori di energia eolica  Global Wind Energy Council stima che la capacità eolica finora installata è aumentata di circa 50 volte dal 1996 (produzione di 6,1 GW) ad oggi. Inoltre a parere di esperti di questo comparto energetico nel 2030 l'eolico sarà la più importante fonte rinnovabile a livello globale con il 30% circa di energia generata. Larga parte della produzione di energia eolica in Italia è prodotta nelle regioni che hanno la maggiore disponibilità di vento (Sicilia, Sardegna, Molise, Campania e Puglia). Inoltre un migliore rendimento energetico si può ottenere collocando gli impianti eolici in zone sopra i 600 metri sul livello del mare (come la catena montuosa Appenninica) e in molte zone ubicate lungo le coste della penisola. In Europa e in particolare nel mare del Nord, nell'Atlantico, nel Baltico sono state installati numerosi parchi eolici in mare. Di recente si nota un costante calo dei prezzi per l'installazione degli impianti eolici, che a detta di diversi analisti è dovuta all'enorme aumento della produzione di apparecchiature eoliche in Cina e alla forte espansione della capacità produttiva nell'intero pianeta.

Eolica: Link di riferimento
Tra i link di associazioni/enti/aziende che si interessano di energia eolica ne segnaliamo di seguito alcuni che sono tra quelli di maggiore rilevanza nazionale. Enel Green Power società del Gruppo Enel dedicata allo sviluppo e alla gestione delle attività di generazione di energia da fonti rinnovabili a livello internazionale (è presente in Europa e nel continente americano); per l’energia eolica ha realizzato molti impianti eolici, in particolare sugli impianti attualmente in realizzazione, viene messa in atto la compatibilità ambientale con un adeguato dimensionamento del numero di turbine per area e con altri accorgimenti quali: vernici a basso riflesso e verniciature "nascondenti" in sperimentazione con il supporto di alcune Università e di particolare interesse per gli impianti off-shore. Energia-eolica.it è un portale che si occupa di energia eolica a 360° con molti articoli, proposte didattiche, video relativi agli impianti eolici, e una banca dati per applicazione nel mini eolico. Infobuildenergia.it sito per il risparmio energetico e le energie rinnovabili del portale Infobuild per l'edilizia; per l'eolico propone: il controllo e il  monitoraggio delle prestazioni, gli inverter/componenti per impianti mini-eolici, le turbine eoliche di piccola taglia. Anev è l'Associazione Nazionale Energia del Vento, che ha sede a Roma, la sua attività è rivolta esclusivamente all'energia rinnovabile prodotta dal vento. Sul suo sito troviamo diversi articoli sull'argomento e news di aggiornamento; ed è attento all'evoluzione tecnologica per quanto riguarda la fonte energetica eolica a ogni livello. Impianti Eolici portale che si occupa di tutto ciò che riguarda l’energia eolica ed in particolare: aerogeneratore eolico, centrali eoliche, impianti eolici domestici, realizzazione parco eolico, individuazione del sito, campagna anemometrica, progettazione/installazione ed esercizio, anemometri, costo impianto eolico e incentivi.

Eolica: Generatori eolici
I generatori eolici o aerogeneratori sono quelle macchine rotanti che permettono di convertire l’energia cinetica del vento in energia meccanica e successivamente in energia elettrica; vengono costruiti in varie dimensioni in base al tipo di impianto che si deve realizzare, ma i criteri di realizzazione sono gli stessi, sia nella componentistica che nel funzionamento. La distinzione tra aerogeneratori è soprattutto tra quelli ad asse orizzontale e quelli ad asse verticale, nella maggior parte dei casi vengono usati quelli ad asse orizzontale perché danno la possibilità di migliorare il rendimento dell’impianto eolico mediante la  regolazioni dell’angolo di attacco delle pale in rapporto alle condizioni del vento e permettono di raggiungere quote più elevate dove il vento è più forte. Gli impianti eolici ad asse verticale hanno la prerogativa di non aver bisogno di orientarsi rispetto alla direzione del vento e possono venir collocati ad altezze inferiori, ma hanno un rendimento energetico minore.
I principali componenti dei generatori eolici sono: 
rotore, in generale sono a due o tre pale (ve ne sono altre tipologie scarsamente usate);
generatore, composto da generatore elettrico e da un’apparecchiatura  per la conversione della velocità di rotazione delle pale in una velocità compatibile con la produzione di energia elettrica;
torre, dotata di un meccanismo che si orienta in base alla direzione del vento;
anemometro, apparecchio per la misurazione del vento;
sistema di controllo, comandato da centralina elettronica che serve per la gestione del sistema frenante di emergenza in caso di forte vento e per l’orientamento del rotore in base alla direzione del vento.
I generatori eolici sono presenti in diverse forme e dimensioni, quelli che hanno avuto maggiore diffusione sono di “taglia media” ovvero con altezza di circa 50 metri e 2/3 pale di lunghezza attorno ai 20 metri e forniscono una potenza di 500÷600 kW capace di provvedere alle esigenze energetiche di circa 500 famiglie. Attualmente si tende a costruire generatori eolici di grandi dimensioni con torri sopra i 70 metri e con pale eoliche di almeno 40 metri, che erogano una potenza uguale o superiore ai 1.500 kW (fabbisogno elettrico giornaliero di circa 1.000 famiglie). Ci sono anche impianti eolici di piccola taglia come i minieolici che hanno un aerogeneratore che fornisce una potenza variabile da 500W a 25KW, sono posti a circa 20 metri da terra (anche il minieolico sta avendo notevole successo). Le "fattorie del vento" (wind-farm) sono realizzate mettendo insieme più generatori eolici e possono essere considerate come vere centrali elettriche; gli aerogeneratori sono collocati tra loro ad una distanza che va da 5 a 10 volte il diametro delle pale. Una fattoria del vento realizzata con 30 aerogeneratori da 300 kW l'uno, in una zona con venti dalla velocità compresa tra i 20 e i 30 chilometri orari, può produrre circa 20 milioni di kWh l'anno (energia capace di coprire il fabbisogno di 7.000 famiglie). Le fattorie del vento si possono realizzare anche in mare aperto (impianti eolici offshore) e hanno la capacità di fornire energia elettrica ai paesi costieri fino al 20% del fabbisogno totale.

Eolica: Limitazioni
Possiamo infine definire l’eolica un’energia rinnovabile e pulita, che ha alcuni aspetti indesiderati che ne limitano una maggiore diffusione come:
1) irregolarità della produzione energetica, perchè legata alla variabilità del vento e di conseguenza non capace da sola di rimpiazzare le fonti energetiche tradizionali;
2) utilizzo di notevole superfici di terreno per la realizzazione di impianti eolici che consentano una produzione energetica commercialmente conveniente;
3) impatto visivo che può avere effetti negativi, si modera posizionando l’aerogeneratore in modo da non stravolgere il contesto paesaggistico;
4) generazione di rumore provocato dall’attrito delle pale con l’aria e dai meccanismi necessari per il controllo del numero di giri, che in alcuni casi può causare fastidi a coloro che abitano nelle zone vicine all’impianto eolico;
5) effetti negativi su flora e fauna in alcune particolari situazioni;
6) possibili interferenze sulle telecomunicazioni;
7) possibili effetti elettromagnetici.
Pur avendo questi effetti sgraditi (che mediante appropriati accorgimenti possono essere adeguatamente moderati) la realizzazione d’impianti eolici apporta rilevanti effetti positivi per l’ambiente, in particolare l’energia eolica ci dà la possibilità di non immettere nell’atmosfera sostanze inquinanti e gas serra, come invece accade per l’utilizzo dell’energia proveniente da fonti fossili.
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