L’eolico è una tra le principali fonti energetiche rinnovabili. All’energia eolica viene dedicata il 15 giugno di ogni anno, a partire dal 2007, la Giornata mondiale del Vento. Una ricorrenza che offre lo spunto per ricordare i vantaggi di questa tecnologia e l’importanza di scegliere soluzioni energetiche sostenibili e svincolate dalle fonti fossili.
Giornata mondiale del Vento che ha assunto nel 2022 un significato particolare, anche in ragione dei rincari energetici dovuti alla guerra in Ucraina. Investire nell’eolico rappresenta oggi una delle possibili strade per aumentare l’economia dei singoli paesi, Italia compresa, rispetto alle forniture di gas e petrolio dall’estero. Una possibilità estesa anche ai singoli cittadini attraverso gli impianti domestici, come avremo modo di vedere più avanti.
Come funziona un impianto eolico
Partiamo però dalla spiegazione relativa a quello che è il funzionamento di base di un impianto eolico. L’energia viene ricavata dal vento, ma la produzione non è diretta come sarebbe possibile pensare. Vediamo nel dettaglio cosa avviene all’interno di una pala eolica.
Il motore eolico è posto all’interno, mentre esternamente sono visibili soltanto l’involucro e il terminale composto dalle pale e dal rotore. Quando l’impianto è in funzione il vento spinge le pale, con l’effetto di avviare la rotazione della ventola. Una conseguenza sotto gli occhi di tutti, che anticipa quella che sarà la produzione vera e propria.
Tale rotazione innesca la fase successiva, durante la quale il movimento viene trasferito al generatore interno (dopo essere stato filtrato da due componenti chiamate “freno” e “moltiplicatore di giri”). Sarà qui che l’energia elettrica avrà effettivamente origine, grazie a una dinamo, seppure con una più o meno marcata dispersione legata al meccanismo stesso.
Si tratta del meccanismo di base, semplificato ed espresso in maniera tale da risultare applicabile in linea di massima a tutte le tipologie di impianti. Esistono delle differenze specifiche tra i vari tipi di eolico, dovute perlopiù alla dimensione dell’impianto e alla sua struttura. Un impianto eolico può produrre da pochi kilowattora fino a circa 6 MWh, in ragione di quelle che sono l’intensità e la variabilità del vento.
Tipologie di impianti
Quando si parla di tipologie di impianti si fa riferimento ad esempio all’eolico verticale, principale alternativa al ben più diffuso eolico orizzontale. Tali definizioni risultano legate alla disposizione del motore rispetto al suolo e implicano come prevedibile anche importanti differenze strutturali.
L’eolico orizzontale può essere accostato a un giocattolo molto amato dai bambini: le girandole. Gli impianti sono composti da:
- mozzo;
- rotore;
- pale (perlopiù tre, poste a 120 gradi l’una dall’altra), di lunghezza generalmente compresa tra i 20 e i 60 metri;
- asta di supporto (detta albero o torre), alta fino a 180 metri;
- navicella o gondola.
All’interno di quest’ultima si trovano freno, moltiplicatore di giri, generatore e sistema di regolazione elettrica. Al di sotto della navicella si trova il sistema di orientamento, che permette di variare la direzione degli impianti in funzione delle correnti ventose. Alla base si trovano il sistema di controllo, che lo collega alla rete elettrica, e le fondamenta.
Il “cut-in” è generalmente superiore ai 4 metri al secondo. Con questo termine viene indicata la velocità del vento minima affinché la rotazione avvenga e si passi alla produzione di elettricità.
Eolico verticale
La struttura di un impianto eolico verticale è differente, in quanto non presenta le classiche pale. La cabina interna si esprime maggiormente in altezza, circondata da pannelli ondulati che catturano l’energia del vento e attivano tramite rotazione il generatore interno. Ha un cut-in inferiore rispetto al corrispettivo orizzontale, solitamente intorno ai 2m/s.
A cambiare è anche l’altezza rispetto al suolo, compresa tra 10 e 30 metri. Presenta una maggiore resistenza ai venti forti rispetto all’eolico orizzontale; si parla in questo caso di “cut-out speed“, ovvero della velocità massima tollerabile, oltre la quale l’impianto interrompe la produzione per evitare danni alla struttura. Questo a fronte però di un rendimento nel tempo (salvo eccezioni) generalmente inferiore.
Mini eolico
Il mini eolico è una tipologia di impianti per la produzione di energie rinnovabili dal vento dalle dimensioni fortemente ridotte, rispetto all’eolico normale. Il cut-in è compreso tra 2 e 4m/s, l’altezza intorno ai 20-30 metri. Possono essere sia impianti eolici verticali che strutture orizzontali, la potenza di picco è stimata in 20 kW. I riferimenti al micro eolico riguardano invece gli impianti di dimensioni ancora inferiori e con cut-in entro i 2m/s (potenza di picco 0,5 kW).
Parchi eolici offshore
In molti casi gli impianti eolici si trovano sul suolo, in aree disabitate o eventualmente in centri più o meno urbani. Queste tipologie vengono definite eolico on-shore, ovvero sulla terraferma. Esistono però dei parchi eolici offshore, definiti tali per il fatto di essere posizionati in mare aperto.
Si tratta di impianti offshore che possono essere ancorati direttamente al fondale marino, oppure di parchi eolici che poggiano su strutture galleggianti (a loro volta ancorate ai fondali). Alla base di questa scelta il minimizzare l’impatto paesaggistico degli impianti e la possibilità di sfruttare le correnti ventose presenti a largo.
Eolico Domestico
L’eolico domestico è quella categoria di impianti utilizzati perlopiù per l’autoconsumo. Si tratta di strutture dalle dimensioni fortemente contenute e che fanno riferimento al mini eolico e al micro eolico. Spesso sono impianti eolici di tipo verticale.
Può essere utilizzato ad esempio per ridurre i costi della bolletta elettrica, come anche per rivendere alla rete l’energia prodotta in eccesso. Si tratta di impianti finanziati in passato dal governo italiano e oggetto di offerte da parte di alcuni operatori elettrici.
