Energia eolica più facile

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Una nuova turbina eolica permette di semplificare la meccanica per ridurre nettamente i costi di manutenzione.Le centrali eoliche commerciali hanno una caratteristica che causa ai progettisti non pochi grattacapi: date le loro dimensioni e l’altezza alla quale sono installate, eseguire le operazioni di manutenzione non è particolarmente facile. Per prima cosa, il moltiplicatore è una macchina complessa e non di rado situata addirittura a 80 o 100 metri dal suolo, là dove il vento è più forte. Poi, dato che le centrali eoliche sono situate nei luoghi più ventosi, non sempre è facile raggiungerle. Per quanto riguarda le installazioni off-shore nel mare del Nord, ai problemi del vento si aggiunge la sfida rappresentata dal forte moto ondoso.
   Ora, il gruppo norvegese-svedese ScanWind Group AS propone una nuova turbina da 3 MW che, stando all’azienda produttrice, richiede solamente un intervento di manutenzione all’anno e permetterebbe quindi di rendere il servizio meno costoso. Si tratta di un’unità specificamente progettata per applicazioni off-shore.
   Bengt Göransson, responsabile tecnico dello ScanWind Group e direttore della filiale svedese SW Vindkraft AB, spiega che il segreto è la semplificazione. La maggioranza delle unità eoliche oggi in uso include un moltiplicatore che permette di convertire la rotazione delle pale in una rotazione tale da consentire la generazione di energia elettrica. Nelle macchine Scanwind, invece, il moltiplicatore non c’è.
   Invece, spiega Göransson, le pale ruotando attivano un rotore a magneti permanenti che, assieme ad uno statore con avvolgimento di cavo, genera energia elettrica e la immette direttamente nella rete, senza che sia necessario un trasformatore. Il sistema è basato sul medesimo principio della dinamo delle biciclette, che è direttamente azionata dalla ruota che gira.
   Sul mercato esistono altri modelli commerciali di unità eoliche senza moltiplicatore, ma quella prodotta dalla Scanwind si distingue in quanto utilizza alternatori a magneti permanenti e quindi senza collettori ad anello. «Tra le parti dell’alternatore non c’è alcun contatto», dice Göransson. Inoltre, i sistemi automatici di lubrificazione dei cuscinetti delle pale e della turbina (forniti dalla SKF), oltre che di altri componenti, richiedono solamente un cambio di lubrificante ogni anno.
   Il peso dei magneti di ferro, comunque rappresenta uno svantaggio. Si calcola che il peso della gondola, cioè la struttura che ospita il generatore ed alla quale sono collegate le pale rotanti, sia di 350 tonnellate: più del doppio rispetto ad un’unità convenzionale di dimensioni simili. Per questa ragione, dice Göransson, si sta attualmente lavorando allo sviluppo di uno speciale dispositivo di sollevamento.
   Si prevede che i costi di manutenzione ammonteranno a circa un terzo di centesimo di euro per kWh di potenza generata. Rispetto ai costi attualmente usuali, si tratta di circa la metà. Il costo totale di produzione è calcolato in circa 0,025 euro/kWh.
Supporto statale
Ma c’è un ma. Per ora, questa unità eolica ufficialmente non esiste. Due diverse versioni dell’unità sono in corso di sviluppo in Svezia ed in Norvegia, entrambe parzialmente finanziate dallo Stato. Ogni componente delle macchine, eccetto i sistemi elettrici, è progettato dalla Scanwind.
   In Svezia si sta costruendo il progetto dimostrativo Näsudden III per la Vattenfall, l’ente statale dell’energia elettrica. Il gruppo ABB sta sviluppando il sistema elettrico con il generatore di alta tensione a magneti permanenti, chiamato «Windformer». Questa tecnologia può eliminare la necessità di una stazione di trasformazione, il che costituirebbe un grosso vantaggio nelle installazioni off-shore. L’ABB, dice Göransson, ha testato questa tecnologia in centrali idroelettriche e su una sua unità eolica sperimentale.
   In Norvegia si sta costruendo un progetto simile, in cui la tedesca Siemens sviluppa il sistema elettrico, per l’operatore elettrico regionale Nord Trøndelag Elværk. La tecnologia applicata in questa unità è leggermente diversa e permette una riduzione del peso pari a circa 100 tonnellate.
Entrambi i modelli sono giunti agli stadi finali di progettazione e presto il generatore Windformer sarà pronto al collaudo. L’installazione delle unità di test è prevista per l’estate 2002 e si prevede che entreranno in esercizio commerciale nel 2003.
   «Il nostro principale obiettivo è sviluppare in Norvegia ed in Svezia un settore industriale eolico nazionale», spiega Göransson, aggiungendo che i paesi dotati dei mercati eolici interni di maggiore successo, come la Germania e la Danimarca, sono anche quelli più all’avanguardia nella promozione del settore eolico e nella formulazione di obiettivi nazionali di produzione.
Jack Jackson
  
giornalista freelance, lavora a Aarhus, Danimarca
  
illustrazioni Nya Perspektiv Design Ab e Scanwind