CHE COSA SONO I PARCHI EOLICI? ALLA SCOPERTA DELLE “FATTORIE DEL VENTO”

La transizione ecologica è contemporaneamente una sfida ed una necessità. Per raggiungere l’ambizioso obiettivo di un’Europa “decarbonizzata” entro il 2050 è più che mai doveroso pensare a fonti di approvvigionamento energetico diverse dai combustibili fossili. Tra queste ci sono anche i cosiddetti parchi eolici. Di che cosa si tratta?

Potremmo definirli come delle “fattorie del vento”, dove viene organizzata su larga scala la produzione di energia eolica. Nelle prossime righe osserveremo da vicino il funzionamento di questi impianti industriali, le tipologie esistenti e com’è distribuita la loro presenza sul territorio italiano.

Cos’è un parco eolico e come funziona

Un parco eolico è un complesso di aerogeneratori (che chiamiamo comunemente pale eoliche) disposti su un’area ben definita e collegati tra loro da una rete elettrica. Il loro funzionamento si basa su un principio molto semplice: il vento fa ruotare le pale della turbina, le quali a loro volta attivano il movimento del rotore, che aziona un alternatore ed infine genera corrente elettrica.

L’energia che si ottiene con il processo appena spiegato è a bassa tensione. Questa viene convogliata attraverso una rete di cavi sotterranei o aerei verso una sottostazione, dove un trasformatore la converte in alta tensione. Da qui, l’elettricità viene immessa nella rete nazionale e distribuita ai centri di consumo.

Quali sono i componenti principali di un parco eolico?

Ogni parco eolico è composto da:

• pale eoliche montate su torri alte anche oltre 100 metri;
• navicelle meccaniche, le quali contengono gli elementi per la trasformazione dell’energia;
• reti elettriche interne per la raccolta e la trasmissione della corrente;
• una cabina di trasformazione per l’allaccio alla rete pubblica;
• sistemi di monitoraggio e controllo, spesso gestiti da remoto.

Per essere ancora più precisi, i componenti contenuti nelle navicelle meccaniche, che permettono di trasformare il vento in energia, sono i seguenti:

• generatore elettrico, responsabile della trasformazione dell’energia eolica in corrente;
• albero di trasmissione, il quale trasmette il movimento del rotatore al generatore;
• sistemi di imbardata, i quali consentono di orientare la navicella in base alla direzione del vento.

Infine, è importante sottolineare che le varie turbine all’interno del parco eolico vengono posizionate a distanze attentamente calcolate per evitare interferenze aerodinamiche. La distanza tra una pala eolica e l’altra è generalmente pari a dieci volte il diametro del rotatore.

Quante tipologie di parco eolico esistono?

I parchi eolici si suddividono in tre categorie principali, ognuna con caratteristiche diverse. Osserviamole insieme!

Parchi eolici on-shore

Gli impianti sono realizzati sulla terraferma, tipicamente in zone collinari o montane dove il vento è più costante. Rappresentano la tipologia di parco eolico più diffusa in Italia, proprio per la sua facilità di costruzione ed i minori costi di installazione. Inoltre, vengono installati in aeree piuttosto vicine ai centri abitati, in maniera tale da semplificare il trasporto dell’energia prodotta.

Malgrado la loro economicità ed efficienza, gli impianti on-shore sono anche i più criticati a causa dell’impatto visivo sul paesaggio circostante e per la loro rumorosità, poco apprezzata dalle comunità e la fauna locali.

Parchi eolici near-shore

Gli impianti vengono sviluppati entro i tre chilometri di distanza dalla costa. Potremmo definirla come una sorta di modello ibrido con caratteristiche intermedie tra gli impianti terrestri e quelli marini. Essendo collocati in prossimità della costa, beneficiano di una ventosità maggiore rispetto agli on-shore ed indubbiamente rappresentano una valida alternativa in territori dove lo spazio sulla terraferma è limitato. 

Tuttavia, richiedono strutture più complesse e costose rispetto ai parchi eolici on-shore ed inoltre impattano negativamente sugli ecosistemi marini costieri.

Parchi eolici off-shore

I parchi eolici off-shore sono costruiti direttamente in mare aperto, a più chilometri dalla costa. La loro posizione li sottopone alla presenza costante di venti forti e regolari, che li rendono tra i parchi eolici quelli con una maggiore resa dal punto di vista produttivo.

Le aree intorno agli impianti off-shore sono interdette alla navigazione. Tale divieto ha favorito in alcuni casi la proliferazione di ambienti marini protetti. Osservando però il rovescio della medaglia, le strutture in mare aperto sono decisamente quelle più costose: richiedono tecnologie avanzate e lunghi tempi di realizzazione per la creazione delle strutture galleggianti o ancorate a fondali profondi, così come per la rete di cavi sottomarini necessario per il trasporto dell’energia prodotta sulla terraferma.

Quali sono i requisiti necessari per la realizzazione di un parco eolico?

La progettazione di un parco eolico passa da uno studio preliminare approfondito. La prima fase consiste nella valutazione della ventosità del sito, condotta tramite sensori e anemometri (strumenti per la misurazione della velocità, della pressione e della direzione del vento) per almeno 12 mesi. 

Dopodiché si passa ad un’analisi tecnico-economica che definisce il numero, la potenza e la posizione ottimale delle turbine, nonché le modalità di connessione alla rete.

Tra gli aspetti da valutare c’è anche l’impatto ambientale del progetto. Infatti, le autorità competenti prima di dare il via ai lavori valuteranno la portata degli effetti della costruzione del parco eolico.

In particolar modo verrà tenuta in considerazione:

• alterazione del paesaggio, specialmente in aree naturali o turistiche;
• disturbo acustico legato alla rotazione delle pale;
• interferenze con le rotte migratorie degli uccelli e con gli habitat della fauna selvatica;
• riduzione della velocità del vento nelle aree sottovento, che può influenzare le prestazioni di altri impianti nelle vicinanze.

Come sono distribuiti i parchi eolici in Italia?

L’Italia, con circa 11.000 MW di capacità installata, è al quinto posto in Europa per la produzione di energia eolica. Gli impianti sono distribuiti in quasi tutte le regioni, ma la concentrazione maggiore si trova nel Sud e nelle isole, dove le condizioni di ventosità sono più favorevoli.

Le regioni a maggior presenza di parchi eolici sono:

• Puglia (prima per potenza installata);
• Campania;
• Calabria;
• Sardegna;
• Basilicata;

Entriamo ancora di più nel dettaglio analizzando da vicino i principali parchi eolici in Italia!

Parco eolico di Buddusò – Alà dei Sardi (Sardegna)

È uno dei più grandi parchi eolici d’Italia, situato tra i comuni di Buddusò e Alà dei Sardi. Ha una potenza installata di circa 160 MW e produce energia sufficiente per soddisfare il fabbisogno elettrico di centinaia di migliaia di abitazioni. È un esempio di impianto on-shore di grandi dimensioni, ben integrato nel contesto territoriale.

Parco eolico di Taranto (Mar Grande)

Inaugurato nel 2022, è il primo parco eolico off-shore operativo nel Mediterraneo. Composto da 10 turbine installate in mare, ha una potenza complessiva di 30 MW. L’impianto è in grado di alimentare circa 60.000 famiglie e rappresenta un importante banco di prova per lo sviluppo dell’eolico marino in Italia.

Parco eolico di Santa Ninfa (Sicilia)

Situato nella provincia di Trapani, è un impianto on-shore di medie dimensioni, integrato in una zona collinare con buona esposizione ai venti. L’impianto si distingue per l’uso di tecnologie di ultima generazione e per un impatto paesaggistico contenuto.

Parco eolico del Fortore Molisano (Molise)

Questo parco si estende su un’ampia area collinare al confine tra Molise e Puglia. È uno dei maggiori impianti del Centro-Sud Italia e rappresenta una risorsa strategica per la produzione di energia rinnovabile a livello regionale.

Ridurre i costi di manutenzione con gli endoscopi

Nei precedenti paragrafi abbiamo avuto modo di osservare come uno dei principali svantaggi per la realizzazione dei parchi eolici siano gli alti costi di realizzazione. Per equilibrare i grandi investimenti nel lungo periodo, è doveroso ridurre il più possibile le spese legate alla manutenzione. In che modo?

L’endoscopia industriale ci fornisce un’ottima soluzione. In che modo i videoscopi possono essere utilizzati nelle operazioni di controllo delle pale eoliche?

Le sonde con telecamera integrate sono utilissime per verificare lo stato di usura, tra cui anche piccole crepe e deformazioni, degli elementi presenti all’interno della navicella. Nello specifico consentono di osservare:

• modulo satellite: include gli ingranaggi satelliti, il portasatellite e i relativi cuscinetti. Questi componenti collaborano per trasferire il movimento dalle pale al generatore; 
• moduli paralleli: contengono gli alberi a bassa, intermedia e alta velocità, ciascuno dotato di cuscinetti a rulli cilindrici e conici;
• ingranaggi e pignoni: essenziali per assicurare la trasmissione fluida del movimento rotatorio. Tali elementi sono soggetti a sollecitazioni costanti che, nel lungo periodo, possono causare usura e danni.

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