Tutte le novità dell'eolico offshore al WTT

"Le applicazioni offshore di energia eolica sono diverse dai progetti della tipica turbina onshore e i costi relativi al personale, in caso di manutenzione o intervento, sono più elevati perché l'accesso al sito è possibile solo con una barca o un elicottero - ha spiegato Maciej Goraj di RuggedCom - Per ridurre al minimo le opere in loco sui siti offshore bisogna quindi ricorrere alle funzioni automatizzate, alla diagnostica a distanza, alla manutenzione, al controllo remoto e al monitoraggio. Va inoltre considerato che i parchi eolici offshore sono esposti a elevati livelli di deterioramento, sale, umidità e sbalzi di temperatura. I dispositivi che devono operare in ambiente marino, quindi, devono essere progettati per prevenire gli effetti di questi fattori. È quello che è stato fatto con un'installazione realizzata in Gran Bretagna, che è il più grande parco eolico offshore del mondo, con una capacità totale di generazione installata di 500 MW. Si compone di 140 turbine eoliche, ciascuna con una capacità di generazione di 3.6 MW. Il parco eolico è situato intorno a due banchi di sabbia situati a 25 chilometri al largo della costa e le turbine sono installate a una profondità tra i 24 e i 34 metri. La stazione di trasformazione, dotata di tre trasformatori 180 MVA, è montata su due piattaforme offshore ed è situata nella zona eolica centrale. Il progetto è caratterizzato da un elevato livello di integrazione delle applicazioni in rete. In futuro, esiste però ancora la possibilità di ottimizzare ulteriormente le installazioni mediante l'uso di una serie comune di switch Ethernet per generatori eolici. Questo permetterebbe applicazioni quali, ad esempio, la protezione e il controllo, il generatore di controllo Scada, la videosorveglianza, il VoIP, l'accesso a Internet e i collegamenti wireless". 

 

Un altro progetto chiamato HiPRWind (High Power, High Reliability Offshore Wind Technology), finanziato dall'Unione Europea, prevede lo sviluppo al largo del Golfo di Biscaglia (Spagna) di una piattaforma galleggiante che ospiterà una torre sormontata da una turbina eolica della potenza di un megawatt. 

Al termine di questa fase di prova su piccola scala verrà avviata la sperimentazione su larga scala, essenziale per testare le operazioni di manutenzione. 

La piattaforma sarà realizzata in tre anni, a cui ne seguiranno altri due di test. 

Recentemente sono stati approvati anche i finanziamenti del progetto europeo NER300 destinati a mettere alla prova, nel parco eolico Bligh Bank (più grande parco eolico offshore a energia eolica del Belgio e connesso alla rete per 165 MW) l'ultima generazione di turbine sviluppate per l'offshore.

 

Un altro argomento discusso al WTT è stato quello relativo ai materiali compositi e ai loro vantaggi nello sviluppo delle turbine eoliche.

Le pale eoliche sono realizzate per il 90% proprio con questo tipo di materiali che consentono di abbinare grandi dimensioni e leggerezza. 

"Nonostante la loro importanza nella progettazione di componenti strutturali sottoposti a carichi complessi, con una variabilità di direzione e intensità di carico, il comportamento dei materiali compositi nell'ambito di caricamento multiassiali ha però finora ricevuto poche attenzioni da parte della comunità scientifica - ha dichiarato Marino Quaresimin dell'Università di Padova - In ogni caso, una descrizione accurata della 'vita' dei compositi non può essere fatta a prescindere da meccanismi che variano a seconda dello stato di stress. Pertanto, è importante capire con chiarezza le loro modifiche sotto sforzo, al fine di produrre un modello con validità generale. Oggi ho il piacere di annunciarvi la nascita di un progetto di ricerca a medio termine, che coinvolge Università di Padova, Texas A&M University (Stati Uniti), Università di Lulea (Svezia) e Risoe Dtu (Danimarca), che si propone proprio di studiare la risposta dei materiali compositi in determinate condizioni tramite diverse fasi quali il monitoraggio dell'evoluzione del danneggiamento 'a fatica' in condizioni di carico multiassiale, l'analisi dell'influenza reciproca dei componenti di tensione, la comprensione dei meccanismi di danno associato e lo sviluppo di un modello di previsione di vita adatto a incorporare questi meccanismi". 

 

"La ricerca più recente ha portato a realizzare leghe polimeriche espandibili con metodi classici, costituite da polimeri con regolazione della densità di reticolazione - ha dichiarato Michele Modesti dell'Università di Padova - Queste schiume mostrano delle buone proprietà meccaniche e una tenacità ottimale. Il loro comportamento sotto sforzo è una delle caratteristiche da valutare per realizzare il materiale di base in pannelli sandwich, in quanto devono resistere a carichi dinamici che possono causare disfunzioni. Al fine di valutare con precisione le nuove schiume Atlas Hpe, alcuni pannelli sono stati realizzati con materiali diversi, mantenendo inalterate le dimensioni e il processo di preparazione. Schiume polimeriche come Pvc e Pet sono state scelte come materiali di riferimento. Grazie alla loro morfologia ottimale (cioè con dimensioni della cella molto piccola), le schiume Atlas Hpe mostrano un assorbimento di resina inferiore rispetto a quelli in Pvc e, quindi, la massa specifica del pannello rimane invariata. In questo modo, come confermato dai test effettuati su diversi pannelli, il comportamento delle schiume Atlas Hpe è molto migliore di quella di altri materiali tradizionali. Queste schiume hanno anche vantaggi ecologici in quanto sono completamente prive di alogeni (quindi, il loro smaltimento è molto più economico), sono riciclabili e il consumo di energia per la loro produzione è molto inferiore a quella di schiume in Pvc". 

 

"Un materiale composito è una combinazione di due o più materiali distinti, con un'interfaccia riconoscibile tra di loro - ha spiegato Armando Mete di MCS Software - Il materiale composito risultante ha proprietà strutturali superiori e può essere utilizzato efficacemente per pale eoliche. A volte, però, si possono verificare problemi per difetti di fabbricazione, carichi imprevisti, esposizione ambientale e danni durante l'utilizzo. Per questo motivo può essere utile un software specifico che consenta di monitorare le situazioni, utilizzabile anche per simulare fenomeni di delaminazione e la meccanica delle fratture".