Principali vantaggi: nessuna emissione di inquinanti e prezzo competitivo rispetto ad altre fonti. I tipi d’impianti dipendono dalla produzione e dal luogo d’installazione

L’energia del vento si può sfruttare, convertendola in energia meccanica o in energia elettrica, grazie a particolari macchine, gli impianti eolici. Esistono diversi tipi di macchine eoliche, che si differenziano per configurazione impiantistica (ad asse orizzontale o verticale), per produzione di energia (grandi turbine e minieolico) e luogo di installazione (in mare, su terra, sugli edifici). L’energia eolica è una delle più importanti fonti di energia rinnovabile, in grado di sfruttare l’energia solare che sulla Terra si trasforma in vento. Gli impianti eolici si basano sullo sfruttamento dell’energia cinetica del vento per generare energia meccanica, trasformata a sua volta in energia elettrica grazie all’utilizzo di macchine chiamate aerogeneratori. Un insieme di singoli aerogeneratori collegati tra loro costituisce un parco eolico, o wind farm (fattoria del vento).

I principali vantaggi di questa fonte di energia alternativa possono essere così riassunti: nessuna emissione di inquinanti durante la produzione di energia; prezzo di vendita dell’energia prodotta molto competitivo rispetto ad altre fonti rinnovabili. Gli aspetti negativi sono principalmente: produzione di energia non costante (la velocità del vento è infatti variabile nel tempo e dipende dal sito di istallazione); l’eventualità di un forte impatto ambientale, per lo più visivo; alti costi di realizzazione. Il costo di installazione di un impianto dipende da numerosi fattori. Ad esempio, per installazioni on-shore (su terra) il costo si aggira intorno a un milione di euro per ogni Mw installato, ma se l’impianto viene installato in un luogo sufficientemente ventoso, i costi di realizzazione si possono recuperare in pochissimi anni. La scelta del sito dove realizzare il parco eolico è molto importante. Innanzitutto bisogna valutare la produttività del sito stesso, quindi definire la continuità e l’intensità del vento nell’area di interesse. Una valutazione affidabile della produttività di un parco eolico si deve quindi basare su una campagna anemometrica, eseguita direttamente sul sito dove verrà realizzato il parco. Generalmente i siti migliori dove poter realizzare un campo eolico sono off-shore, quindi in mare aperto, ma vengono anche realizzati in montagna e sulle colline. Il motivo principale per cui si preferiscono queste zone è l’assenza di ostacoli che potrebbero causare turbolenze e incidere quindi negativamente sulla velocità e sulla direzione del vento, a scapito della produzione di energia elettrica. Le turbolenze possono essere generate da un’infinità di fattori: possono svilupparsi a causa della presenza di alberi, quindi dalla vegetazione, ovvero possono essere legati a fattori antropici, come palazzi, case o altre strutture.
Svariati fattori sono legati direttamente all’orografia del terreno, mentre un altro aspetto molto importante da tenere in considerazione durante la fase progettuale è la valutazione della distanza tra i vari aerogeneratori. I componenti principali di un aerogeneratore sono: le fondamenta, la torre, la navicella e il rotore.

Le fondamenta sono molto imponenti, spesso completamente interrate, e sono costruite in cemento armato. Sostengono l’intera macchina e contribuiscono a resistere alle numerose oscillazioni e vibrazioni causate dall’energia cinetica del vento. I plinti di fondazione e i pilastri raggiungono profondità notevoli, mediamente intorno ai 20-25 metri nel terreno. La torre sostiene la navicella e il rotore. Può essere realizzata in acciaio a traliccio (come i tralicci di trasmissione dell’energia elettrica in alta tensione), oppure in acciaio tubolare per via della sua migliore resistenza alle sollecitazioni. Queste ultime sono caratterizzate da vari conci che vengono assemblati sul posto. Al suo interno è presente una scala in acciaio che permette di raggiungere la navicella, i cavi elettrici e il computer che gestisce l’intera macchina. Il rotore è costituito da un mozzo su cui sono fissate le pale. Esistono diverse configurazioni del rotore: a una, a due e a tre pale. Il rendimento è pressoché simile ma con le configurazioni con una e due pale aumentano le vibrazioni e il rumore. Le pale sono realizzate in acciaio e fibra di vetro, anche se le più moderne sono realizzate in fibra di carbonio.

 

Sono infatti molto più leggere, a discapito dei prezzi che aumentano di molto. Generalmente l’altezza della torre è circa pari al diametro delle pale. La navicella è posizionata sulla torre. La sua principale caratteristica è la rotazione sul proprio asse in funzione della direzione del vento. All’interno della navicella ci sono una serie di componenti che permettono di convertire l’energia cinetica del vento in energia elettrica: l’albero lento, il moltiplicatore di giri, l’albero veloce, un sistema frenante e il generatore elettrico. Molti aerogeneratori sono dotati di un dispositivo di controllo della produzione o delle anomalie a distanza. Il monitoraggio, il controllo e le analisi statistiche possono essere visualizzati localmente o in remoto.