Turbine eoliche in mare aperto affidabili e a basso costo

Spostarsi in acque molto più profonde con turbine di dimensioni maggiori rappresenta il prossimo grande passo per la produzione eolica offshore di energia. La sua capacità installata era di 5 gigawatt alla fine del 2012, e questo valore potrebbe essere 8 volte più alto entro il 2020, soddisfacendo così il 4 % della domanda europea di elettricità. Tuttavia, delle condizioni ambientali più difficili richiedono un’alternativa ai progetti convenzionali per garantire affidabilità ed efficacia in termini di costi.

Nel progetto INNWIND.EU (“Innovative wind conversion systems (10-20MW) for offshore applications”), finanziato dall’UE, i partner stanno studiando e dimostrando nuovi progetti per turbine da 10-20 MW e per i loro componenti. Inoltre, essi stanno sviluppando nuove metodologie per valutare i progetti di sottosistemi innovativi e sistemi delle turbine.

Per riuscire a progredire oltre il presente stato dell’arte, INNWIND.EU si concentra in particolare su rotori leggeri e adattivi che combinano il controllo attivo e passivo del flusso e nuovi concetti strutturali. Un altro campo di particolare interesse è una torre standard integrata prodotta in serie e una sottostruttura che semplifica e unifica le caratteristiche strutturali dinamiche delle turbine a differenti profondità dell’acqua. INNWIND.EU si sta anche allontanando dai convenzionali generatori ad azionamento diretto, affidandosi a nuovi progetti che riducono il peso.

Finora, i membri del progetto hanno definito una turbina eolica di riferimento da 10 MW che rappresenta la base per valutare tutte le innovazioni relative alla turbina e ai suoi componenti. Degli indicatori appropriati delle prestazioni chiave dovrebbero guidare il loro sviluppo sforzandosi di ridurre il costo dell’energia.

Il team ha valutato nuovi concetti aerodinamici del rotore per il funzionamento offshore. Questi includono pale con un elevato rapporto della velocità di punta e rotori a due e tre pale con bassa solidità in aggiunta a varianti di progettazione a bassa induzione.

Per l’integrazione nell’architettura di una turbina eolica da 10 MW sono stati proposti dei progetti idonei di generatori superconduttori ad azionamento diretto e magnetici ad azionamento pseudo diretto. Questi generatori leggeri ad azionamento diretto verranno convalidati mediante prototipi. Il team sta attualmente valutando anche una struttura di supporto con rivestimento in acciaio a quattro gambe e progetti per la struttura galleggiante.

INNWIND.EU dovrebbe fornire una comprensione notevole relativa allo sviluppo di parchi eolici offshore su vasta scala in acque profonde. Le scoperte del progetto apriranno la strada a delle capacità installate significativamente superiori e una maggiore penetrazione sul mercato dell’elettricità rispetto a quanto anticipato con l’attuale tecnologia.