IL MICRO-EOLICO, QUESTO SCONOSCIUTO ENERGIA DAL VENTO: COME FUNZIONA Da dove cominciare Partendo da queste informazioni e analizzando i seguenti parametri è possibile, con buona approssimazione, dimensionare l’impianto da installare per produrre l’energia necessaria a coprire i propri consumi: • consumi annui in kWh; • calcolo della producibilità specifica del sito di installazione avvalendosi dell’atlante eolico italiano (vedi www.ricercadisistema.it) e aiutandosi con eventuali stazioni meteo installate nei paraggi; • orografia circostante il luogo di installazione; • conoscere le ORE EQUIVALENTI annue di funzionamento alla potenza nominale, tale parametro è determinato da: distribuzione di frequenza della velocità del vento e dalla curva di durata della velocità del vento. Fonte: www.ricercadisistema.it Un impianto eolico consente di sfruttare l’energia del vento per produrre energia elettrica. Il sistema è relativamente semplice ed è composto da un rotore (le pale), da una torre di sostegno ed eventualmente da un moltiplicatore di giri. Fin qui potremmo aver costruito un mulino… Per produrre energia elettrica si aggiungono un generatore, un sistema di controllo, un inverter ed un trasformatore. Nel caso l’impianto alimenti un edificio isolato occorrono anche batterie di accumulo, un carica batterie (convertitore AC/DC) e un sistema di controllo. Se nei grandi parchi eolici - costituiti di solito da 15-20 turbine - ciascuna “pala” può arrivare a produrre fino a 3 MW di potenza (con 100 metri di altezza) - i rotori più piccoli, di potenza pari a 500W, hanno un diametro minimo del rotore pari a poco più di un metro, e quelli di potenza pari a 15-20 kW arrivano anche a 8 metri con altezze del palo di 15-18 metri. Gli impianti di piccola taglia ovviamente producono meno energia a parità di vento, ma offrono notevoli vantaggi rispetto all’eolico tradizionale: poco invasivi, poco rumorosi (intorno ai 45 dB, dove un sussurro equivale a 40 dB), non interferiscono sulle telecomunicazioni, hanno un impatto quasi nullo sull’ambiente e sugli animali e una buona possibilità d’integrazione architettonica. Nel caso di potenze di qualche kilowatt - di solito l’allacciamento di una casa alla rete elettrica arriva a 3 kW - non occupano lo spazio e lo “sguardo” molto più di un’antenna parabolica: un generatore da 500W, ad esempio, ha pala di un metro di diametro ed una torre di qualche metro, soprattutto se posizionata a terra, dove il vento è più debole. COMPONENTI UNA MACCHINA EOLICA è molto semplice ed è composta da: Rotore (pale); Torre di sostegno; Moltiplicatore di giri. La spiegazione punto per punto 1- Le pale della macchina (comunemente tre) sono fissate su un mozzo e nell’insieme costituiscono il rotore che normalmente si posiziona controvento. 2- Il generatore trasforma l’energia meccanica in energia elettrica. La potenza del generatore viene indicata in chilowatt (kW). 3- La navicella è una cabina in cui sono ubicati tutti i componenti di un aerogeneratore, ad eccezione, naturalmente, del rotore e del mozzo. 4- Dal nome è facile intuire a cosa serva. Posto in coda, garantisce la migliore posizione della navicella in relazione alla direzione del vento Se la macchina viene utilizzata per produrre energia elettrica è composta anche da: Generatore; Sistema di controllo; Trasformatore. Per l’alimentazione utenze isolate occorrono: Batterie di Accumulo; Inverter DC/AC (corrente continua/corrente alternata); Carica batterie (convertitore AC/DC) e sistema di controllo. Per il collegamento alla rete elettrica deve essere provvista di: Quadro elettrico completo di dispositivo di interfaccia alla rete elettrica di bassa tensione; Sistema di controllo del parallelo alla rete elettrica di bassa tensione; Inverter AC/DC/AC. DIMENSIONI, LUOGHI, COSTI che vede diverse realtà attive in Italia. Anche in questo caso è stata la gran Bretagna a fare da apripista, con esperienze come quella dello scozzese Hugh Piggott (www.scoraigwind.com), tra i massimi esperti nel campo e ideatore da 25 anni di percorsi formativi per la costruzione di generatori micro-eolici. Piggott si è basato sull’idea di un generatore di energia elettrica che sfrutti l’energia del vento utilizzando materiali semplici o di recupero e che, unendo un basso costo a una tecnologia accessibile a tutti, possa avere la massima diffusione anche nei paesi in via di sviluppo. In Italia esistono diverse occasioni di formazione, generamente ad opera di associazioni o gruppi di interessati, in altri casi realizzati grazie al contributo di amministrazioni ed enti locali. Ovviamente un impianto eolico non può essere installato ovunque. Per la scelta del luogo sono fondamentali la presenza e la qualità del vento, dato che la produttività dipende da queste caratteristiche e dall’area “spazzata” dalle pale. I più comuni generatori in commercio entrano in funzione con una velocità del vento almeno pari a 3m/s. Per evitare brutte sorprese, è indispensabile quindi effettuare analisi accurate con campagne di misura di almeno un anno. Le rilvazioni si possono fare con un anemometro o rivolgendosi ad una stazione meteo locale. Alcune realtà offrono gratuitamente anche il servizio di misura e monitoraggio delle caratteristiche di ventosità del sito, fondamentale per poter valutare l’effettiva potenzialità dell’impianto e quindi i tempi di ritorno dell’investimento. Le economie di scala per gli impianti micro-eolici sono comunque notevoli: il costo al kW decresce molto velocemente al crescere della potenza installata. Approssimativamente si parla di 12 circa 2.000-2.500 euro/kW per impianti tra 10 413 MW e 20 kW, per arrivare a 4.000-5.000 euro/kW per impianti che vanno da pochi kW ad alcune centinaia di Watt. Il risparmio in bolletta è garantito dalla possibilità di autoconsumare gratuitamente l’energia prodotta. Un dato di confronto: un generatore da 1 kW può costare tra i 3 e i 4.000 euro contro i 6.000-7.000 di un impianto fotovoltaico della stessa potenza. 59 2.106 MW UN’ALTERNATIVA ALL’ACQUISTO CHIAVI IN MANO: MICRO-EOLICO FAI-DA-TE LA MIA 1a casa La prima cosa da fare se si è interessati a valutare l’opportunità di sfruttare l’energia eolica, è contattare una ditta qualificata per valutare la possibiltà dell’installazione in base alla presenza e alla qualità del vento e di conseguenza il dimensionamento dell’impianto. È poi necessario informarsi presso gli enti locali su quali siano le pratiche necessarie per effettuare i lavori, tenendo presente che per generatori eolici di diametro massimo un metro e altezza un metro e cinquanta non serve alcun tipo di autorizzazione. Un’altra strada praticabile, che consente di risparmiare sui costi di materiale e manodopera, è quella dell’autocostruzione, 225 10.797 MW 162 9.808 MW Richiesta di connessione Terna in MW Nord Centro Sud Isole Totale (MW) 413 2.106 10.797 9.808 23.124