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STUDI DI PREFATTIBILITA’ NEL CAMPO EOLICO:
DESCRIZIONE DELLE ATTIVITÀ PREVISTE
Indice
1. Censimento preliminare e acquisizione dati/stime di vento
1.1 Censimento preliminare dati nel sito
1.2 Estensione temporale serie storiche brevi tramite tecniche statistiche (MCP)
1.3 Ricostruzione campo di vento ad alta risoluzione
2. Analisi anemologica e di producibilità energetica
2.1 Analisi anemologica
2.2 Analisi di producibilità energetica
3. Elaborazioni e restituzioni spaziali
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1. Censimento preliminare e acquisizione dati/stime di vento
1.1 Censimento preliminare dati nel sito
Sulla base delle indicazioni fornite in merito all’ubicazione del sito d’interesse, è
possibile effettuare un’analisi preliminare finalizzata ad inquadrare il sito in relazione
ai principali tematismi presenti (orografia, classe di rugosità, viabilità stradale,
eventuali vincoli ambientali, linee elettriche, etc.) In termini anemologici, il sito in
esame può inoltre essere inquadrato preliminarmente sulla base delle indicazioni di
massima fornite dagli atlanti eolici mondiali (FirstLook), europei (WAsP), italiani
(CESI) o regionali eventualmente presenti.
Per il sito d’interesse è di seguito possibile condurre un censimento di dati di vento
misurati da stazione e/o stimati da modello disponibili nel territorio in esame per un
periodo temporale significativo (almeno 1 anno). Nel censimento verranno vagliate
tutte le possibili fonti, quali Soggetti pubblici proprietari di dati misurati (Aeronautica
Militare, ARPA regionali, etc.), o Enti/Istituti che dispongano di specifici archivi di
stime da modello (ARPA Emilia-Romagna, CESI Ricerca, CETEMPS, Consorzio LaMMA,
etc.) Ciò comporterà un attento esame sia delle caratteristiche dei dati misurati
(ubicazione stazione, quota verticale, periodo temporale di copertura, risoluzione
temporale, etc.) che di quelli stimati: in quest’ultimo caso, sarà di particolare
interesse la risoluzione spaziale del grigliato del modello (ad es. 5 Km, 10 Km, etc.)
Nella ricognizione dei dati la priorità verrà ovviamente data a quelli misurati con
campionamento a 10 minuti.
1.2
Estensione
temporale
serie
storiche
brevi
tramite
tecniche
statistiche (MCP)
Allo scopo di estendere temporalmente serie storiche non particolarmente lunghe di
dati
misurati
in
prossimità
del
sito
d’interesse,
è
eventualmente
possibile
implementare specifiche tecniche statistiche (ad es. Measure-Correlate-Predict, o
MCP), attraverso il confronto con dati di riferimento a lungo termine.
1.3 Ricostruzione campo di vento ad alta risoluzione
Nel caso in cui nell’area in esame siano disponibili stime da modello a bassa
risoluzione (5-10 Km) o misure provenienti da stazioni ubicate ad una certa distanza
da essa, o ancora misure da stazione unicamente alla quota di 10 m dal suolo, è
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auspicabile l’applicazione di un modello meteorologico di tipo diagnostico in grado di
ricostruire tridimensionalmente il campo di vento ad una risoluzione più fine (200 m,
100 m). Allo scopo si prevede l’utilizzo del modello matematico CALMET (peraltro già
utilizzato in letteratura per questi scopi) supportato dai dati del modello digitale del
terreno e della classificazione di uso-suolo alla risoluzione opportuna (fino ad un
massimo di 100 m). Il modello CALMET potrà essere inizializzato sia da dati misurati
che da stime da modello, che da entrambe le tipologie di dato, ed applicato per
l’intero intervallo di tempo (1-2 anni) con passo temporale di un’ora.
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2. Analisi anemologica e di producibilità energetica
2.1 Analisi anemologica
Sulla base dei dati puntuali di vento misurati da anemometro o simulati mediante
modello matematico, è possibile condurre un’analisi anemologica finalizzata al calcolo
della producibilità eolica del sito.
2.1.1 Quote di riferimento
Per ciascuna delle quote altimetriche di riferimento relative ai dati di partenza (ad es.
20 m, 40 m, etc.), l’analisi anemologica prevede l’elaborazione dei seguenti indicatori:
rosa dei venti e relative Joint Frequency Functions;
rosa densità di potenza e relative Joint Frequency Functions;
medie orarie e mensili della velocità del vento;
medie orarie e mensili della densità di potenza;
istogramma di frequenza della velocità del vento;
distribuzione di Weibull della velocità del vento e annessi parametri di scala e
forma;
media, mediana e moda della velocità del vento.
Nel caso si disponga di dati misurati campionati a 10 minuti, verranno calcolati i
parametri della turbolenza del sito, quali:
grafico intensità turbolenza vs. velocità media vento (con curve delle turbolenze
di progetto finalizzate alla scelta delle classi di turbine in accordo con le norme
IEC 61400-1);
istogramma di frequenza dell’intensità di turbolenza;
istogramma di frequenza del rapporto di raffica;
istogramma di frequenza della dev. standard della dir. media del vento;
medie per classi di vel. vento e direzione di provenienza dell’intensità di
turbolenza;
medie per classi di vel. vento e direzione di provenienza del rapporto di raffica;
medie per classi di vel. vento e direzione di provenienza della dev. standard
della dir. media del vento.
2.1.2 Quota di estrapolazione mozzo turbina
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Sulla base dei dati di partenza, è possibile effettuare l’estrapolazione verticale del
vento alla quota di operatività della turbina (mozzo) secondo appropriati algoritmi
(legge logaritmica, legge di potenza, etc.) che tengano conto della classe rugosità del
sito, univoca per il sito oppure distinta per settore di provenienza del vento.
In corrispondenza della quota estrapolata, l’analisi anemologica prevede l’elaborazione
dei seguenti indicatori:
rosa dei venti e relative Joint Frequency Functions;
rosa densità di potenza e relative Joint Frequency Functions;
medie orarie e mensili della velocità del vento;
medie orarie e mensili della densità di potenza;
istogramma di frequenza della velocità del vento;
distribuzione di Weibull della velocità del vento e annessi parametri di scala e
forma;
media, mediana e moda della velocità del vento.
2.2 Analisi di producibilità energetica
Sulla base dei dati puntuali di vento misurati da anemometro o simulati mediante
modello matematico, in corrispondenza delle quote altimetriche dei dati di partenza
(20 m, 40 m, etc.), oppure di quelle di estrapolazione precedentemente calcolata, è
possibile condurre un’analisi di producibilità energetica del sito.
2.2.1 Confronto tra un set omogeneo di turbine
Allo
scopo
di adattare
al meglio
la
scelta della turbina
alle
caratteristiche
anemologiche del sito, ed in particolare individuare il modello che assicuri la
producibilità più elevata, è possibile condurre un confronto tra tutti gli aerogeneratori
che rientrino in uno specifico range di caratteristiche, sulla base di criteri dimensionali
o di potenza.
In particolare, per ciascuna turbina verranno calcolati i seguenti indicatori:
fattore di capacità;
fattore di disponibilità;
producibilità netta annua;
numero di ore equivalenti a potenza nominale.
Ciò consentirà, relativamente all’indicatore di specifico interesse, di individuare il
modello di aerogeneratore più idoneo al caso in esame.
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2.2.2 Producibilità energetica turbina scelta
Una volta individuata la turbina di specifico interesse, verrà condotta un’analisi di
producibilità energetica che prevede l’elaborazione dei seguenti indicatori:
istogramma di frequenza della producibilità netta di energia per classi di vel.
vento;
fattore di capacità e di disponibilità;
producibilità netta annua;
numero di ore equivalenti a potenza nominale;
distribuzione densità di probabilità ore equivalenti a potenza nominale;
grafico della funzione densità di potenza.
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3. Elaborazioni e restituzioni spaziali
L’analisi anemologica e di producibilità energetica potrà essere limitata ad un unico
punto geografico rappresentativo del sito, oppure estesa ad un congruo set di punti in
grado di fornire una caratterizzazione appropriata del sito. In quest’ultimo caso sarà
possibile operare la georeferenziazione sul territorio dei risultati prodotti, e quindi
elaborare le mappe spaziali dei diversi indicatori anemologici ed energetici attraverso
le corrispondenti isocurve sovrapposte ai layer tematici e cartografici dell’area
d’interesse.
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