Chi semina vento raccoglie energia

Una ricerca Ibimet-Cnr ha sviluppato un calcolo sul vento per prevedere la producibilità degli impianti eolici, partendo da più semplici misure di superficie.

Il vento non è solo un elemento meteorologico di disturbo, qualche volta molto dannoso. È anche una risorsa energetica importante. Ma per sfruttarlo serve un attento calcolo delle sue potenzialità per definire precisamente localizzazione e struttura degli impianti eolici. Un importante contributo in tal senso arriva adesso da Giovanni Gualtieri dell’Istituto di biometeorologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Ibimet-Cnr) di Firenze, con lo studio ‘Surface turbulence intensity as a predictor of extrapolated wind resource to the turbine hub height’ pubblicato su Renewable Energy.

“L’intensità di turbolenza (I) di un sito è data dal rapporto tra la deviazione standard della velocità del vento (su) e il valore medio della velocità del vento (v), cioè dalla misura di quanto il valore istantaneo di v si discosti da quello medio”, spiega Gualtieri. “In campo eolico è un parametro fortemente critico, in quanto al suo aumentare crescono anche: i carichi sulle turbine, che ne riducono il ciclo di vita, le perdite dell’energia prodotta e l’incertezza nella stima della produttività. Non a caso, tra i requisiti costruttivi cui le turbine in commercio devono ottemperare secondo le norme europee, uno dei più importanti è proprio la resistenza all’intensità di turbolenza del sito a cui sono destinate”.

Con la ricerca dell’Ibimet-Cnr questo parametro – per la prima volta in campo eolico – è stato invece trattato come un fattore ‘positivo’. “Processando due anni di dati (2012–2013) della torre anemometrica di Cabauw (Olanda) ad altezze comprese tra 10 e 80 m, I è risultata fortemente correlata all’esponente del ‘wind shear’, cioè al profilo verticale della velocità del vento”, prosegue il ricercatore. “C’è da considerare che, mentre il ‘wind shear’ richiede misure fino ad altezze anche superiori ad 80-100 metri, l’intensità di turbolenza è un dato di superficie per il quale sono sufficienti misure a 10-20 m. In sostanza, il risultato del nostro lavoro consiste nel prevedere l’andamento a quote difficilmente raggiungibili con strumentazione dai costi contenuti a partire da semplici misure a terra: un vantaggio evidente, in fase di progettazione di un impianto eolico”.

Il metodo proposto ha fornito buoni risultati nel calcolo sia della velocità del vento (v) sia della densità di potenza (P). “Applicato tra i 10 e gli 80 m, il metodo ha rivelato errori compresi tra il 4 e 7% per v, e tra il 3 e l’8% per P”, conclude Gualtieri. “Su una gamma di 15 aerogeneratori tra quelli disponibili in commercio con altezze del mozzo dell’ordine di 40 m, ha fornito un errore nella stima della producibilità energetica tra il 4.1 e il 6.2%. Su un set più ampio di 40 turbine con altezze del mozzo a 80 m, l’errore è risultato compreso tra il 6.2 e il 14.5%. Si tratta di risultati di grande interesse a livello applicativo, progettuale ed industriale”.

Contenuti correlati

• 
  Agricoltura avanzata, coltivazione precisa e verticale

  Anche la produzione agricola sta diventando smart. L’intera filiera dell’agrifood si sta trasformando grazie a un insieme di tecnologie digitali come: Gps, Gis, sistemi di guida automatici, droni, smart sensor, sistemi meccatronici e robotici, modelli di supporto...
• 
  Tecnologia da Formula 1 per i parchi eolici offshore

  Grazie a una sovvenzione per la ricerca industriale della prestigiosa Royal Academy of Engineering britannica, Agathoklis Giaralis, professore associato di dinamica strutturale presso la City University of London, e ABL Group, uniranno le forze in un progetto...
• 
  Benevento è la provincia più ‘eolica’ d’Italia, oltre 800 MW di potenza installata

  Si trovano nell’Appennino campano, nel Sannio e in Irpinia, il 16% degli aerogeneratori di energia eolica istallati in Italia, presenti soprattutto nei comuni del Fortore e nel Tammaro. Questi territori messi insieme rappresentano il 25% della produzione...
• 
  CNR, nuovi materiali migliorano l’efficienza dei pannelli fotovoltaici

  Un parco solare di 4,5 metri quadrati ad Heraklion, sull’isola di Creta, realizzato con pannelli fotovoltaici di terza generazione basati su nuovi materiali, quali perovskite e grafene e altri materiali bidimensionali in sostituzione del silicio, è stato...
• 
  Soluzioni sostenibili al centro della V edizione della Wind and Drivetrain Conference

  Non vi è dubbio che l’interno Pianeta stia attraversando un presente incerto, a partire dalle nuove molteplici sfide imposte dai cambiamenti climatici con conseguenze sulla vita terrena. Lo sviluppo e l’utilizzo di turbine ed energia eoliche allevia...
• 
  CNR, un idrogeno sempre più verde

  Ricercatori dell’Istituto di chimica dei composti organometallici del Consiglio nazionale delle ricerche in collaborazione con l’ETH di Zurigo hanno scoperto che la produzione di idrogeno verde dall’acqua può essere promossa da singoli atomi di rutenio. I ricercatori...
• 
  Vulcani, l’Etna emette quantità eccezionali di CO2

  L’Etna emette quantità di CO2 molto superiori a quelle di altri vulcani attivi e ciò si deve a serbatoi di carbonio profondi presenti sotto l’Italia meridionale, che liberano anidride carbonica a causa del movimento della placca ionica....
• 
  La Galleria del Vento al Politecnico di Milano al servizio delle imprese italiane

  La Galleria del Vento del Politecnico di Milano è uno degli impianti più importanti al mondo e il più grande in Europa. Come riportato da “Genio & Impresa” grandi, medie e piccole imprese italiane ne sfruttano la...
• 
  Pubblicato il primo rapporto socio-economico e ambientale sull’utilizzo delle biomasse solide

  Utili all’economia del nostro Paese e non solo. Questo è ciò che emerge dagli studi illustrati durante il “1° Rapporto socio-economico e ambientale 2019” promosso dall’Associazione Energia da Biomasse Solide (EBS). Le relazioni, frutto della ricerca intrapresa...
• 
  La base italiana “Mario Zucchelli” in Antartide verso il 100% di energia da fonti rinnovabili

  È stata realizzata la prima centrale fotovoltaica della base italiana “Mario Zucchelli” in Antartide, proseguendo la transizione verso l’energia 100% da fonti rinnovabili dopo la costruzione dell’impianto eolico lo scorso anno. Il completamento e l’entrata in funzione...