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Migliorare l'efficienza energetica dei parchi eolici esistenti

16.08.2022

Modellazione e test hanno dimostrato che quasi tutti i parchi eolici possono aumentare la propria efficienza energetica se ogni singola turbina viene utilizzata come parte integrante dell'intero array e non come oggetto separato. La tecnologia è stata proposta dagli scienziati del Massachusetts Institute of Technology ed è pronta a trasmetterla per qualsiasi progetto di parco eolico attuale e futuro.

Oggi le turbine eoliche producono circa il 5% dell'energia elettrica nel mondo. La stragrande maggioranza di essi fa parte di grandi parchi eolici con dozzine o addirittura centinaia di turbine le cui turbolenze d'aria possono influenzarsi a vicenda. Ovviamente, se si tiene conto dell'influenza reciproca delle turbine, è possibile ottimizzare il lavoro cumulativo dell'intero campo dei generatori eolici, che è stato studiato dagli specialisti del MIT insieme ai colleghi di altri istituti.

Guardando al futuro, notiamo che l'ottimizzazione in termini di effetto combinato delle turbine eoliche sulla generazione di turbine eoliche consente di aumentare la generazione di ciascuna turbina di 1,2 a qualsiasi forza del vento e del 3% alla forza del vento ottimale (da 6 a 8 m/s). Con tutte le turbine eoliche installate nel mondo, questo si traduce in un risultato tangibile di 31 TWh di generazione di elettricità aggiuntiva e praticamente gratuita all'anno, o 950 milioni di dollari di entrate aggiuntive per gli operatori, l'equivalente dell'installazione di 3600 nuove turbine eoliche.

La gestione di ciascuna turbina nell'interesse dell'intero array risolverà un altro problema: ridurre significativamente l'area assegnata ai parchi eolici. Nel caso ideale, i generatori eolici dovrebbero essere posizionati il più distanti possibile per escludere l'influenza reciproca dei flussi d'aria turbolenta sulle pale. La strategia di controllare l'angolo di rotazione di ciascuna turbina, anche a valori sfavorevoli per essa, tenendo conto di tutte le turbine eoliche e dell'intera flotta, consente di posizionare i generatori eolici in modo molto, molto denso, risparmiando spazio e riducendo gli associati costi.

I ricercatori hanno testato la loro strategia in un parco eolico privato in India. I calcoli matematici sono pienamente giustificati. Gli scienziati sono fiduciosi che il loro modello proposto possa ottimizzare l'efficienza energetica di qualsiasi parco eolico attuale o futuro. Ogni azienda avrà la propria efficienza nell'ottimizzazione, che dipende da molti fattori, ma in media ognuno di essi sarà in grado di lavorare 1,2-3 meglio.

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