Che cos'è l'energia eolica?
L'uomo sfrutta l'energia del vento da migliaia di anni. Il vento ha mosso le barche lungo il Nilo, ha pompato acqua e macinato i cereali, ha sostenuto la produzione alimentare e molto altro. Oggi, l'energia cinetica e la potenza dei flussi d'aria naturali, chiamati vento, vengono sfruttate su larga scala per creare elettricità. Una singola turbina eolica offshore moderna può generare oltre 8 megawatt (MW) di energia, sufficienti ad alimentare in modo pulito quasi sei case per un anno. I parchi eolici terrestri generano centinaia di megawatt, rendendo l'energia eolica una delle fonti energetiche più economiche, pulite e facilmente disponibili sul pianeta.
L'energia eolica è la fonte di energia rinnovabile su larga scala più economica e oggi la principale fonte di energia rinnovabile negli Stati Uniti. Ci sono quasi 60.000 turbine eoliche con una capacità combinata di 105.583 megawatt (MW). Abbastanza per alimentare oltre 32 milioni di case!
Oltre a svolgere un ruolo fondamentale nel nostro approvvigionamento energetico, le soluzioni basate sull'energia eolica aiutano anche le aziende commerciali a raggiungere gli obiettivi e gli obblighi in materia di energie rinnovabili per un'energia pulita e affidabile.
I vantaggi dell'energia eolica:
- Le turbine eoliche in genere ripagano le emissioni di carbonio generate dal loro utilizzo in meno di un anno, prima di fornire fino a 30 anni di produzione di elettricità praticamente priva di emissioni di carbonio.
- L'energia eolica contribuisce a ridurre le emissioni di anidride carbonica: nel 2018 ha evitato 201 milioni di tonnellate di emissioni di CO2.
- L'energia eolica fornisce entrate fiscali alle comunità che ospitano progetti. Ad esempio, i pagamenti delle imposte statali e locali per i progetti eolici in Texas hanno raggiunto i 237 milioni di dollari.
- L'industria eolica sostiene la creazione di posti di lavoro, soprattutto durante la fase di costruzione. Nel 2018, il settore ha creato 114.000 posti di lavoro negli Stati Uniti.
- L'energia eolica fornisce una fonte di reddito supplementare e costante: i progetti eolici fruttano ogni anno oltre 1 miliardo di dollari ai governi statali e locali e ai proprietari terrieri privati.
Come si presenta un progetto di energia eolica?
Un progetto o parco eolico è costituito da un gran numero di turbine eoliche costruite vicine le une alle altre e che funzionano in modo molto simile a una centrale elettrica, inviando elettricità alla rete.
Il progetto Frontier Wind Power I nella contea di Kay, in Oklahoma, è operativo dal 2016 e verrà ampliato con il progetto Frontier Wind Power II. Una volta completati, Frontier I e II genereranno un totale di 550 megawatt di energia eolica, sufficienti ad alimentare 193.000 abitazioni.
Come funzionano le turbine eoliche?
L'energia eolica viene generata attraverso turbine eoliche rotanti che sfruttano l'energia cinetica dell'aria in movimento, convertendola in elettricità. L'idea di base è che le turbine eoliche utilizzino pale per raccogliere l'energia potenziale e cinetica del vento. Il vento fa girare le pale, che a loro volta azionano un rotore collegato a un generatore per generare energia elettrica.
La maggior parte delle turbine eoliche è composta da quattro parti fondamentali:
- Le pale sono fissate a un mozzo, che ruota insieme alle pale stesse. L'insieme di pale e mozzo forma il rotore.
- La navicella ospita il cambio, il generatore e i componenti elettrici.
- La torre sostiene le pale del rotore e le apparecchiature di generazione in posizione elevata rispetto al suolo.
- Una fondazione mantiene la turbina in posizione sul terreno.
Tipi di turbine eoliche:
Le turbine grandi e piccole rientrano in due categorie fondamentali, in base all'orientamento del rotore: turbine ad asse orizzontale e turbine ad asse verticale.
Le turbine ad asse orizzontale sono di gran lunga il tipo di turbina eolica più comunemente utilizzato oggi. Questo tipo di turbina viene in mente quando si pensa all'energia eolica, con pale che ricordano molto quelle di un aeroplano. La maggior parte di queste turbine ha tre pale e, più alta è la turbina e più lunga è la pala, in genere maggiore è l'elettricità generata.
Le turbine ad asse verticale assomigliano più a un frullino per le uova che a un'elica di aereo. Le pale di queste turbine sono fissate sia alla sommità che alla base di un rotore verticale. Poiché le turbine ad asse verticale non offrono prestazioni pari a quelle orizzontali, oggi sono molto meno comuni.
Quanta elettricità genera una turbina?
Dipende. La dimensione della turbina e la velocità del vento attraverso le pale del rotore determinano la quantità di elettricità prodotta.
Nell'ultimo decennio, le turbine eoliche sono diventate più alte, consentendo l'impiego di pale più lunghe e la possibilità di sfruttare maggiori risorse eoliche disponibili ad altitudini maggiori.
Per mettere le cose in prospettiva: una turbina eolica con circa 1 megawatt di potenza può produrre energia pulita sufficiente per circa 300 case ogni anno. Le turbine eoliche utilizzate nei parchi eolici terrestri generano in genere da 1 a quasi 5 megawatt. La velocità del vento deve essere in genere di circa 14 chilometri orari o più affinché la maggior parte delle turbine eoliche di grandi dimensioni inizi a produrre elettricità.
Ogni tipo di turbina eolica è in grado di generare la massima elettricità entro un intervallo di velocità del vento, spesso compreso tra 48 e 90 chilometri orari. Tuttavia, se il vento soffia meno, la produzione in genere diminuisce a un ritmo esponenziale anziché interrompersi del tutto. Ad esempio, la quantità di energia generata diminuisce di un fattore otto se la velocità del vento si dimezza.
Dovresti prendere in considerazione le soluzioni basate sull'energia eolica?
La produzione di energia eolica rimane tra le fonti energetiche con il più basso impatto di carbonio. Svolge un ruolo essenziale per il futuro dell'approvvigionamento energetico del nostro Paese, supportando la transizione energetica mondiale e la crescente domanda di risorse energetiche sostenibili.
L'eolico è anche uno dei metodi migliori per aziende, università, città, aziende di servizi pubblici e altre organizzazioni per passare rapidamente a un'energia a zero emissioni su larga scala. Un singolo contratto di acquisto di energia virtuale (VPPA) può garantire da decine a centinaia di megawatt di elettricità netta pari a zero per un periodo compreso tra 10 e 25 anni. La maggior parte dei contratti prevede anche l'addizionalità, ovvero l'approvvigionamento di energia pulita netta, sostituendo fonti energetiche potenzialmente più vecchie e ad alte emissioni.
Qual è il luogo migliore per un progetto di energia eolica?
Esistono sei considerazioni fondamentali per i progetti di energia eolica:
- Disponibilità del vento e posizioni desiderate
- Impatto ambientale
- Contributo della comunità e necessità locale di generazione di energia rinnovabile
- Politiche favorevoli a livello statale e federale
- Disponibilità di terreni
- Possibilità di connettersi alla rete elettrica
Proprio come per i progetti fotovoltaici commerciali, anche per un impianto eolico è necessario ottenere i permessi necessari. Questo passaggio fondamentale contribuirà a determinare se il progetto è finanziariamente sostenibile e presenta un profilo di rischio favorevole. Dopotutto, l'obiettivo è che i progetti eolici su scala commerciale forniscano elettroni alla rete per i decenni a venire. Garantire la solidità finanziaria del costruttore e del progetto garantirà il successo per una generazione o più.
Data di pubblicazione: 16 giugno 2021