parco eolico off-shore

I parchi eolici off-shore sono, tra le fonti di energia rinnovabile, una risorsa da cui si attendono enormi sviluppi nel prossimo futuro. La tendenza è quella non solo di incrementare il numero di parchi eolici, ma anche di aumentare la taglia delle turbine eoliche impiegate. Attualmente le potenze unitarie installate non superano la decina di MW ma si prevede che, nel prossimo futuro, potenze di decine di MW possano essere realizzate. Ciò pone enormi sfide tecnologiche non solo per quanto riguarda la turbina, ma anche e soprattutto relativamente al generatore elettrico ad essa accoppiato. Infatti, esigenze di affidabilità suggeriscono e spesso impongono l’eliminazione di riduttori (componenti soggetti a frequenti guasti e dalla manutenzione impegnativa). Di conseguenza il generatore elettrico, nella configurazione ad accoppiamento diretto, deve ruotare a velocità bassissime, che sono tipicamente dell’ordine di 10-15 giri al minuto e, conseguentemente, sviluppare coppie gigantesche, dell’ordine del milione di Nm.

Turbina eolica

 

La generazione eolica è una forma di produzione di “energia pulita” che, nel prossimo futuro, rappresenta la forma di energia rinnovabile per cui si prevede un maggiore potenziale di sviluppo. Infatti la forza del vento, se adeguatamente sfruttata, può contribuire in modo massiccio, per quanto discontinuo nel tempo, alla copertura del fabbisogno elettrico globale. Lo sfruttamento dell’energia eolica avviene a molteplici livelli e sulle più svariate scale, partendo dai parchi eolici “off-shore” per finire con le piccole turbine eoliche installabili in contesti urbani e domestici. In tutte le applicazioni, si richiede l’impiego di generatori elettrici speciali da accoppiare alle turbine eoliche, generatori che devono essere attentamente progettati e dimensionati per soddisfare i requisiti dell’appicazione, che spesso implicano stringenti vincoli in termini di ingombro, di rumorosità, di vibrazioni, nonchè la possibilità di funzionare a velocità molto variabili nel tempo.

 

Il Dip. di Ingegneria ed Architettura - DIA dell'Università degli Studi di Trieste ha partecipato a vari progetti di ricerca mirati allo sviluppo di prototipi di generatori eolici innovativi, collaborando principalmente con l’azienda InterWind e con l’azienda Nidec-ASI.

Nel campo delle navi a propulsione elettrica (AESs – All Electric Ships), l’impianto elettrico è componente essenziale e vitale, in quanto tutti i sistemi di bordo sono da esso alimentati. Esso però assume un ruolo principe nel caso di navi in cui un fuori servizio sia estremamente dannoso (per motivi economico-ambientali, nel caso di applicazioni offshore Oil&Gas, o a causa del fallimento della missione, nel caso di applicazioni militari). Per tali navi, pertanto, gli obbiettivi principali nel progetto dell’impianto elettrico integrato (IPS – Integrated Power System) sono: assicurare l’adeguato livello di Power Quality, inteso come qualità dell’energia fornita ai sistemi della nave; assicurare un elevato grado del servizio, inteso come mantenimento dell’operatività della nave. A causa del ruolo essenziale che l’IPS ha nelle AESs, gli obbiettivi generali risultano strettamente legati a tutti gli altri possibili obbiettivi di progetto, quali le performance, l’efficienza, la sicurezza, la manutenibilità, l’operatività e la protezione dell’ambiente.

L’adozione di sistemi di distribuzione innovativi nell’ambito navale, quali la distribuzione in tensione continua, si scontra con la momentanea assenza di riferimenti normativi per il calcolo delle correnti di guasto in sistemi DC a tensione nominale maggiore di 1kV. Inoltre, diversamente da quanto accade negli impianti in corrente alternata, l’estrema variabilità (in termini di sistemi di generazione e conversione) con cui è possibile ottenere la corrente continua a bordo nave rende estremamente difficile definire formule semplificate univoche per il calcolo delle correnti di guasto.

Per tali motivi, è in corso un’attività di ricerca a riguardo della determinazione delle correnti di corto circuito a bordo nave per sistemi in corrente continua a tensione maggiore di 1kV (definiti sistemi di distribuzione MVDC – Medium Voltage Direct Current).

I sistemi elettrici in ambito marittimo hanno subito un’incredibile evoluzione dalla prima introduzione dell’elettricità a bordo nave all’inizio del secolo scorso. Questo grazie sia alla crescente elettrificazione dei carichi di bordo, sia all’adozione sempre più comune della propulsione elettrica (soprattutto nel caso di grandi navi). Sebbene al momento la soluzione standard (sia a bordo nave che su piattaforma offshore) sia la distribuzione radiale in corrente alternata, i vantaggi dati da altri sistemi di distribuzione stanno spingendo verso un cambiamento. Restando nel campo della distribuzione in tensione alternata, si assiste al crescente interesse anche per altri sistemi finora raramente applicati in ambito marino, quali l’adozione di sistemi ad anello o anche zonali. Oltre alle possibili varianti della distribuzione in tensione alternata, l’adozione della corrente continua sembra molto promettente, grazie ad un grande gamma di vantaggi ottenibili rispetto alla distribuzione in alternata.

Our website uses cookies. By continuing we assume your consent to deploy cookies. To find out more about the cookies we use and how to delete them, see our privacy policy.

  I accept cookies from this site.
EU Cookie Directive Module Information