L’utilizzo dell’energia eolica risale alla fine degli anni ’70 con la sperimentazione e realizzazione di alcuni prototipi. Ad oggi, le odierne turbine eoliche sono realizzate con tecnologia avanzate, sono modulari e si installano nel sito in tempi molto brevi. La potenza degli aero generatori varia da alcuni watt (microgeneratori) a 4.500 kW, con dimensioni delle turbine comprese tra meno di 1 metro ed oltre 100 metri.
Le macchine di piccola taglia sono generalmente a servizio di un’utenza isolata mentre le macchine di media e grande taglia trovano applicazione nelle “centrali eoliche” vere e proprie. In queste ultime sono installate in gruppi, in genere collegate alla rete elettrica pubblica o collegate per formare una rete elettrica locale.
Il tipo di aero generatore, oggi più diffuso, è quello di media taglia (500 - 900kW), in grado di soddisfare il fabbisogno di circa 500 famiglie; in questi modelli l’altezza della torre è di circa 50 metri, con 1, 2 o 3 pale di 20 - 25 m ciascuna.
L’energia prodotta da questi generatori dipende solo dall’intensità del vento. Infatti, per l’avviamento della macchina è necessario che la velocità del vento raggiunga la soglia minima d’inserimento prossima a 3 m/s, mentre la velocità “nominale” di 12-15 m/s è quella in grado di far erogare alla macchina la potenza di progetto. Viceversa quando la velocità del vento è superiore a 25 m/s, l’aero generatore viene posto fuori servizio per motivi di sicurezza.
Il prototipo di impianto di piccola potenza è costituito da un generatore eolico, un convertitore AC/DC, un inverte ed il relativo quadro elettrico. Al quadro è possibile collegare il carico e/o la rete di alimentazione (fig.8 ), quando questa è vicina. Nel caso in cui la rete elettrica è lontana o comunque difficile da raggiungere, si può fare ricorso a batterie alimentate con l’energia prodotta dalla stessa turbina.
Tali sistemi si mostrano particolarmente idonei per l’alimentazione di piccola apparecchiature che richiedono moderati prelievi di energia, quali, ad esempio, ripetitori radio, rilevatori, impianti per segnalazione e per la protezione catodica di gasdotti, illuminazione di zone costiere, viadotti, strade collinari e di montagna.

Prototipo di impianto di piccola potenza
Quando la rete elettrica è lontana o comunque difficile da raggiungere, si può fare ricorso a sistemi ibridi Eolico-Diesel-Fotovoltaico che possono sostenere reti elettriche locali ed indipendenti con potenza complessiva variabile da pochi kW a qualche MW.
Insediamenti produttivi, aziende agricole, piccoli nuclei abitati possono autoprodurre l’energia elettrica necessaria, a costi competitivi, con sistemi eolici di potenza nominale unitaria fino a qualche MW, abbinati a generatori Diesel di taglia medio-piccola e a pannelli fotovoltaici.
Caratteristiche di alcune turbine eoliche
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Rese energetiche medie in funzione della velocità vento media ad altezza mozzo rotore |
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Velocità vento media [m/s] |
Produzione media [kWh] (modello R) |
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Giorno |
Mese |
Anno |
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3.5 |
15.5 |
471 |
5653 |
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4.0 |
23.3 |
708 |
8494 |
|
4.5 |
32.0 |
972 |
11664 |
|
5.0 |
41.0 |
1247 |
14960 |
|
5.5 |
49.8 |
1515 |
18177 |
|
6.0 |
57.9 |
1762 |
21148 |
|
6.5 |
65.1 |
1980 |
23755 |
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Turbina eolica 7.5-10 kW |
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Tipo: |
3 Pale Sopravvento |
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Diametro Rotore: |
7 m |
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Velocità Vento |
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Start-up: |
3.4 m/s |
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Cut-in: |
3.1 m/s |
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Nominale: |
13.8 m/s |
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Cut-Out: |
Nessuna |
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Furling: |
15.6 m/s |
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Max. di Progetto: |
54 m/s |
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Potenza |
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Nominale: |
10 kW (S,PV) 7.5 kW (R) |
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Massima: |
12 kW (S,PV) 8 kW (R) |
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Passo Pale: |
Powerflex |
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Protezione:
Sovra velocità |
AutoFurl |
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Moltiplicatore: |
No (accoppiamento diretto) |
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Temperature: |
da -40° a +60° C |
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Generatore: |
A magneti permanenti |
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