Energia eolica, come funziona e i suoi vantaggi

I Principi di Funzionamento della Pala Eolica

La pala eolica è una macchina che permette di convertire l’energia cinetica del vento (ovvero una massa d’aria che si sposta) in energia meccanica. L’energia del vento non produce né emissioni dannose per la salute, né gas serra, ed è inesauribile.
Paesi come la Danimarca producono un quarto del fabbisogno elettrico grazie all’eolico.
Il principio è semplice: il vento fa girare le pale, come una girandola, che, a loro volta, fanno girare il generatore che trasforma l’energia meccanica in energia elettrica grazie ad una dinamo.

I Parchi Eolici 

Esistono due tipologie di parco eolico, differite dall’installazione delle stesse sulla terraferma o sul mare.

La prima viene detta on-shore e vede prevalentemente la sua progettazione ed installazione su zone terrene all’aperto, rilievi collinari, zone montuose. Molto diffusa, racchiude impianti posizionati su località distanti circa 3 km dalla più vicina costa. Le potenze prodotte arrivano fino ai 20 MW.

La seconda, chiamata off-shore, viene posta sull’area marina nei pressi di zone costiere o in alto mare. Questi parchi sono realizzati con turbine eoliche, montate su di una piattaforma galleggiante e vengono utilizzate per la dissalazione dell’acqua marina, la produzione di energia elettrica, la produzione di vettori energetici quali metanolo e idrogeno. Le turbine possono essere installate anche in siti marini ad elevata profondità, in mare aperto e ad ampio sfruttamento dei venti costieri. L’eolico off-shore è più stabile, fornisce più energia e possiede un minor impatto visivo, tuttavia i costi di realizzazione e manutenzione sono notevolmente più alti.

Eolico Domestico: sfruttare la forza del vento per l’energia domestica

Vi sono degli impianti eolici adatti alla produzione domestica di energia elettrica, sia per case singole, sia per condomini.
Esistono due tipologie principali di generatori eolici, che potremo utilizzare per l’installazione del nostro impianto eolico domestico: impianto eolico domestico ad asse verticale (può essere una soluzione per chi abita in condomini, edifici di città con tetti piani, a falda o con piccoli terrazzi) e impianto eolico domestico ad asse orizzontale.
Entrambe le tipologie di generatori richiedono una velocità minima del vento di 3–5 m/s e, in caso di elevate velocità si bloccano per ragioni di sicurezza. Per questo motivo, prima di scegliere se installare un impianto eolico domestico, occorre valutare bene le condizioni meteorologiche del luogo in cui si trova l’abitazione.

L’eolico domestico conviene?

Tutto dipende dalla velocità (e dalla frequenza) del vento nel luogo di residenza. Per verificarlo, un sito gratuito può essere molto utile per accertarsi della ventosità (il limite minimo è di prassi 5m/s): http://atlanteeolico.rse-web.it/
Se ci sono i presupposti, il mercato offre diverse soluzioni: i prezzi variano in base alla potenza. Soluzioni miste (eolico + solare) possono anche essere valutate, soprattutto in condizioni poco ventose.
Tra le varie soluzioni proposte, l’utente potrà scegliere tra due tipologie: un eolico ad asse orizzontale o un impianto ad asse verticale. Quest’ultimo, rispetto all’asse verticale, permette di sfruttare il vento a prescindere dalla sua velocità ed in condizioni di bassa velocità, garantendo però una maggior resistenza in caso di venti forti e turbolenze; è più compatto, più silenzioso. Durata di vita dell’impianto: circa 20 anni.

L’eolico nella storia…

L’energia eolica è utilizzata da migliaia di anni per spostare le barche (velieri), ma venne sfruttata sin dall’antichità (I° sec. d.C.) con la ruota a vento inventata dal matematico ed ingegnere greco Erone d’Alessandria. Tra il VII e il IX secolo d.C. compaiono i primi mulini a vento in Medio Oriente e in Asia centrale. In Sicilia, sin dal X secolo i mulini a vento vennero utilizzati per pompare l’acqua di mare ed estrarne il sale, merce estremamente preziosa che consentiva la conservazione degli alimenti e veniva, sin dal Trecento, sottoposta a dazio ed imposta (la gabella). Già nel medioevo la forza del vento viene utilizzata nei mulini per macinare il grano e produrre farina, mentre le pompe a vento permettevano di drenare l’acqua sui terreni più aridi. I mulini olandesi sono passati alla storia per dimensioni (erano i più grandi) e tutt’ora qualcuna di queste imponenti costruzioni con telai costituiti da grandi vele girevoli si scorgono nelle campagne dei Paesi Bassi.

Nel 1881, Kelvin propone di utilizzare la forza energetica del vento come alternativa all’esaurimento del carbone: pochi anni dopo sarà uno scozzese ad inventare la prima turbina eolica, brevettata nel 1891. Solo negli anni 70 del Novecento, la NASA svilupperà una tecnologia tutt’ora sfruttata dalle pale eoliche odierne.

Focus sulla situazione dell’energia eolica in Europa

• 11.6% dell’energia prodotta in UE viene dal vento per un totale di 16.8GW
• In Italia l’energia eolica rappresenta il 9.7% dell’energia prodotta
• La Germania è il paese che ha installato la più potente capacità eolica nel 2017, con il 42% del totale delle nuove installazioni dell’UE.
• La Germania rimane il paese dell’UE con la più grande capacità installata di energia eolica, seguita da Spagna, Regno Unito, Francia e Italia. 16 paesi dell’UE hanno installato più di 1 GW di energia eolica. Nove di questi hanno più di 5 GW installati.
• Sei paesi dell’UE hanno registrato un anno record in nuovi impianti di energia eolica nel 2016: Germania (6,6 GW), Regno Unito (4,3 GW), Francia (1,7 GW), Belgio (476 MW), Irlanda (426 MW) e Croazia (147 MW).
• La Danimarca è il paese con la più grande quota di energia eolica nella sua domanda di energia elettrica con il 44% del totale. La Germania ha registrato il più alto aumento annuo, dal 16% al 20%, dell’energia eolica nella sua domanda di elettricità.

Capacità cumulativa e nuova di potenza eolica installata nei 2016 e 2017 (espressa in MW) – Fonte Windeurope.org

2017 dati annuali

• l’Europa ha installato 15.638 MW di nuova capacità eolica durante il 2017, con un incremento del 25% rispetto alle 2016. 12.484 MW sono onshore, e 3.154 MW sono offshore.
• 2017 è stato un anno record per le installazioni on-shore e off-shore. Gli impianti on-shore sono cresciuti del 14,3% mentre l’off-shore è cresciuto del 101% rispetto al 2016.
• Con 336 TWh generati nel 2017, l’energia eolica ha riguardato una media del 11,6% della domanda di energia elettrica dell’UE.
• 2017: € 22,3 miliardi in nuovi investimenti annunciati in energia eolica. € 14,8 miliardi di questo è stato per il vento on-shore, e 7,5 miliardi di euro per off-shore. Complessivamente, questo era 19% in meno dell’investimento totale in 2016.
• Gli investimenti nell’energia eolica hanno rappresentato il 52% della nuova finanza energetica pulita nel 2017, rispetto al 86% del 2016

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