L’energia da fonte eolica ha ormai raggiunto, oltre che un grado di maturità tecnologica elevato, anche una diffusione capillare in tutto il mondo. Per onorare tale fenomeno crescente da quest’anno verrà addirittura istituita una giornata del vento (Wind Day) che avrà una dimensione globale. Si tratta di una versione ampliata aperta a tutti i continenti della giornata europea del vento che si celebrò lo scorso anno per la prima volta nel vecchio continente.
L’idea di istituire quest’evento nasce della collaborazione tra l’Ewea (European Wind Energy Association)e il Global Wind Energy Council (Gwec), ovvero due fra le maggiori associazioni mondiali del settore in questione. La ricorrenza per le celebrazione cadrà il 15 giugno ed in tutto il mondo si assisterà all’organizzazione di eventi, conferenze, feste, per promuovere appunto lo sviluppo di questo tipo di energia.
Si tratta di un’iniziativa il cui obiettivo principale sarà fare il punto della situazione sull’evoluzione avuta da questa tecnologia nell’ultimo decennio e stabilire quali siano gli scenari di ulteriore sviluppo su scala mondiale. Allo stesso tempo sarà anche un momento importante per discutere circa le problematiche ambientali e speculative che gravitano attorno al settore.
Iniziativa lodevole o manifestazione che muoverà inutilmente ingenti quantità di denari? L’augurio è quello naturalmente che eventi del genere possano essere utili a diffondere alle persone quanta più conoscenza possibile in materia di energie rinnovabili e allo stesso tempo rappresentino uno stimolo per un ulteriore sviluppo delle tecnologie sostenibili.
Via | Ambientum.com
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gbettanini
09 mar 2009 - 18:08 - #1La massima energia teoricamente estraibile da una massa d’aria in movimento è pari al 59%… le grandi turbine attuali riescono ad estrarne circa il 50% quindi è chiaro che i margini per migliorare l’efficienza sono molto scarsi. Allo stato attuale tutto il parco eolico danese produce in un anno energia equivalente ad una piccola centrale a carbone (870 MW che funziona 8000h/anno). L’unico modo per rendere competitivo il prezzo dell’energia eolica è fare turbine gigantesche in mare aperto, il che vuol dire turbine alte più di 200m su piattaforme galleggianti in zone con vento forte e mare impegnativo… qualora installazioni del genere non fossero tecnicamente realizzabili possiamo anche chiudere il capitolo “energia eolica”. Solo turbine del genere possono potenzialmente competere con le fonti fossili e prima si provano a costruire meglio è.
Andrea54
09 mar 2009 - 20:46 - #2@ gbettanini
Oppure fare il Kitegen.
Dati interessanti 2007 in U.S.A..
La maggior parte della nuova energia prodotta proviene dal vento. Sono stati installati 8 gigawatts: 5 dal vento e 2 principalmente dal gas.
La produzione elettrica totale dal carbone è calata(!) di 200 MW. (Sono state fatte solo due centrali da 1 G ma ne sono state dismesse di più.)
Fonti:
http://www.eia.doe.gov/cneaf/electricity/epa/epa_sum.html
http://www.ecogeek.org/content/view/2505/86/
gbettanini
09 mar 2009 - 23:05 - #3Il kitegen è una bufala…. non verrà mai realizzato.
Per quanto riguarda il caso degli USA… una cosa è la potenza installata ed un’altra l’energia prodotta. 5 GW eolici installati equivalgono a circa 1 GW di centrali a carbone o nucleari. Ovvero a parità di potenza installata l’eolico produce 1/4 - 1/5 di energia.
In Usa ci sono più di 300 GW di centrali a carbone e quindi il calo di 200 MW non i pare estremamente significativo… bisogna vedere il trend degli ultimi 10 anni… che mediamente è in crescita.
carlok
09 mar 2009 - 23:28 - #4@gbettanini: non ti mancano le certezze eh?
gbettanini
09 mar 2009 - 23:35 - #5@carlok
Nella vita di certezza ce n’è una sola.
carlok
09 mar 2009 - 23:42 - #6@gbettanini: a parte la morte, pare che, con la frase “non verrà mai realizzato”, di certezze tu ne abbia almeno due :)
gbettanini
10 mar 2009 - 00:21 - #7@ carlok
hai ragione devo precisare….
Io posso generare elettricità utilizzando più o meno tutte le forme di energia presenti in natura. Posso facilmente fare un generatore da 5 W a criceto che gira….. Il problema nasce se voglio fare una centrale da 10 MW a criceti.
Di prototipi di kitegen funzionanti non ne ho visti… con gli aquiloni magari qualche kW lo generi pure ma una centrale da 1 GW con un rotore di 1 km di diametro NON sarà mai realizzata. Sarebbe comunque già sorprendente la realizzazione di un prototipo funzionante da solo 1 MW…. 1000 volte più piccola.
dorylinux
10 mar 2009 - 00:30 - #8….ma che paragoni sono (!), ma che scherziamo?!?
…equivale ad una piccola centrale a CARBONE? …NUCLEARE?
…ma che parole sono?!?
…quà si va avanti ricominciando da zero con le rinnovabili e punto!
…non basta? …. a mezzanotte si spengono tutti i televisori e tutte le EMITTENTI CON CONCESSIONE E PER LE ABUSIVE ABUSIVE ANCORA MEGLIO, fino alle 07.00 di mattina…. che si torni a vivere con serenità e seguendo il ritmo naturale e vediamo quanti megawatt/anno, di punto in bianco non servono più.
Centri commerciali > solo 5 giorni alla settimana e con l’orario di un qualsiasi negozio > 08.30/12.30, pausa pranzo 15.30/19.30….. eccheca**o!
Ve ne tiro fuori a badilate di cambiamenti per tagliare una volta per tutte i costi di stò insulso modus vivendi dal sapore di coca-cola…… e che cmq sono scoppiati pure loro…..
carlok
10 mar 2009 - 09:37 - #9@gbettanini
- se di prototipi non ne hai visti, mi spiace (io uno sono riuscito a vederlo)
- sono d’accordo che non ci sarà certo entro pochi anni una centrale kitegen da 1 gw ma dire “mai” è una affermazione che non mi sento di fare (faticherei a dimostrarlo)
- quella da 1 mw che tu definisci “sorprendente” io la troverei una gran cosa ma non ancora “sorprendente”
- senza ironia, se pensi che sia tempo sprecato, ti chiederei di argomentare scientificamente questa irrealizzabilità di cui parli qui a torino al politecnico: conosco diversi ricercatori a tempo pieno sul progetto e - come si dice in questi casi - se sai come spendere meglio “i nostri soldi” ti prego di farlo sapere (non sto facendo ironia eh! se hai argomentazioni tecniche e scientifiche per un confronto al politecnico, ben venga).
Androide85
10 mar 2009 - 16:54 - #10A livello mondiale nel 2007 l’eolico ha prodotto più energia del nucleare, la forbice è in costante espansione e lo sarà anche in futuro. L’eolico oggi è competitivo perché economico e veloce da realizzare. Le stime del costo/kWh sono variabili ma si possono riassumere in circa 4,5 $cent/kWh (si va da 3 e 5 $cent/kWh, meno negli USA e più in Europa). In USA il nucleare costa 6,3 $cent/kWh, le centrali a gas 5,5 e quelle a carbone 5,6. Non a caso negli USA il nucleare è fuori mercato e fermo da quando, dopo l’incidente sfiorato nel 79, alle centrali è richiesta più sicurezza dunque costi maggiori. I finanziamenti pubblici stanziati da Bush consistevano in 1,8 $cent/kWh (più del doppio dello scarto con gli idrocarburi) ma non sono bastati e i privati non investono. In Europa c’è solo una centrale in costruzione, ad Olkiluoto, che durante i lavori ha visto raddoppiare sia il costo sia la durata degli stessi. Inoltre ci viene detto che è un investimento privato ma non ci viene detto che lo stato carica sul proprio bilancio (dei contribuenti) smaltimento delle scorie e smantellamento finale della centrale.
gbettanini
10 mar 2009 - 19:35 - #11@ Androide
guarda, al mondo sono installati 380 GW di centrali nucleari e 140 GW di eolico… ti pare possibile che nel 2007 si sia prodotta più energia eolica?
@ Carlok
Da una massa d’aria in moto che proviene da una certa direzione con una certa velocità io posso ricavare una potenza massima pari a 0,5*ro*S*v^3…. ipotizzando una centrale kitegen da 1GW ed una velocità del vento di 10 m/s (che in italia non trovi quasi mai) avresti bisogno di ‘catturare’ tutta l’energia dell’aria in una superficie di 1.600.000 m^2…. e lo si vuole fare con degli aquiloni. Controlla i conti che ho scritto di fretta ma se sono giusti un kitegen di questa potenza è IRREALIZZABILE.
gbettanini
10 mar 2009 - 19:52 - #12@ Androide
guarda, sono installati nel mondo 380 GW di nucleare e 140 GW di eolico… ti pare possibile che nel 2007 si sia prodotta più energia da eolico?
@carlok
Se ho fatto bene i conti per una centrale da 1 GW e supponendo una velocità del vento di 10m/s (che in Italia non trovi quasi mai) devi prelevare TUTTA l’energia della massa d’aria che transita in una superficie di 1.600.000 m^2 (un milione e seicentomila mq)… e lo si vuole fare con degli aquiloni. Controlla i conti che ho scritto di fretta ma se sono giusti mi pare chiaro che sia irrealizzabile.
MarioM
10 mar 2009 - 20:05 - #13Irrealizzabile per una torre eolica tradizionale, ma non con un aquilone, opportunamente comandato con dei cavi, che può spazzare quell’area, e anche una superiore.
Androide85
10 mar 2009 - 21:59 - #14gbettanini mi sono sbagliato, intendevo che:
a livello mondiale nel 2007 le nuove installazioni di eolico hanno superato le nuove installazioni di nucleare, non solo in termini di potenza nominale (20GW contro 2GW) ma anche di energia effettivamente prodotta nell’arco dell’anno. La forbice delle nuove installazioni è in costante espansione e lo sarà anche in futuro. Le nuove installazioni di eolico nel mondo sono state 11GW nel 2005, 15GW nel 2006, 20GW nel 2007, 27GW nel 2008.
La crescita è molto marcata e continuerà così anche in futuro. I vantaggi in termini di economicità e non solo (inquinamento, scorie, velocità di costruzione, …) sono netti (commento 10).
Sandro kensan
10 mar 2009 - 22:08 - #15Varrei schierarmi anch’io dalla parte dell’eolico e riporta un testo scritto da altri:
http://ecoalfabeta.blogosfere.it/2009/02/rinnovabili-a-tutta-forza-2-eolico-120-gw-e-30.html
Come per il fotovoltaico, l’energia eolica non conosce crisi e nel corso del 2008 ha superato i 100 GW installati. La crescita segue un buon andamento esponenziale con un tempo di raddoppio di poco meno di 3 anni.
L’Italia è assai più attiva nel campo dell’eolico che del fotovoltaico. Per potenza installata (3,7 GW) siamo al sesto posto nel mondo.Come rileva Longobardi sul blog di ASPO, nel solo 2008 si è arrivati a 1 GW di installazioni; anche la producibilità (ore equivalenti alla massima potenza) è in aumento, segno che i siti adatti non sono affatto esauriti.
Ma quali sono le prospettive per il futuro?
Secondo il Global Wind Energy Council, esistono ottime prospettive di sviluppo. Come si vede dal grafico qui sotto, secondo lo scenario medio è possibile arrivare a installare 700 GW nel 2020, 1400 GW nel 2030 e 1800 nel 2050. Queste previsioni sono del 2007; per il 2008 prevedevano una forbice di 109-199 GW e poichè ne sono stati installati 120, lo scenario medio risulta abbastanza realistico.
Previsioni%20potenza%20eolico.jpg
La corrispondente produzione di energia è illustrata in questo altro grafico. Per confronto ho riportato anche la produzione attuale da nucleare, per mostrare che l’eolico non è più un gioco da ragazzi, ma fa piuttosto sul serio…
Secondo queste previsioni, dopo il 2030 la crescita non sarà più esponenziale, ma probabilmente rallenterà; la producibilità tuttavia non si ridurrà, anzi aumenterà dalle attuali 2100-2200 ore a 2400-2600, segno che si prevede di sfruttare siti off-shore ad alta ventosità.
Previsioni%20energia%20eolico.jpg
Mauriziosat6
11 mar 2009 - 02:25 - #16hai presente quale ridicolo valore abbiano le previsioni di un ente FINANZIATO DA DEGLI ECOLOGISTI INVASATI alla PECORARO SCANIO?
.
COME SEMPRE voi ecotonti prendete per buone le farneticazioni di gente che VIVE ATTACCATA ALLA TETTA DELLO STATO …………..soprattutto sinche nel governo ci sono ecologisti ex comunisti.
.
@androide
SEGUENDO IL TUO RAGIONAMENTO che siccome nel mondo nel 2007 hanno installato + eolico che nucleare…………
ti FACCIO SAPERE che nel mondo nel 2007 HANNO INSTALLATO 10 VOLTE + CARBONE che tutto il resto messo in sieme
.
ED ALLORA????????????????????????????
IL FUTURO è IL CARBONE???????????????
.
FORSE SBAGLI TOTALMENTE ELEMENTI DI ANALISI
gbettanini
11 mar 2009 - 14:04 - #17@MarioM
“Irrealizzabile per una torre eolica tradizionale, ma non con un aquilone, opportunamente comandato con dei cavi, che può spazzare quell’area, e anche una superiore.”
’spazzando’ non ottieni nulla….. ma se hai un aquilone da un milione di mq ce la puoi fare.
carlok
11 mar 2009 - 15:00 - #18@gbettanini: quel che forse MarioM voleva dire è che il Limite di Betz vale certo ma è un tipico modello per pale eoliche. I primi studi - o almeno i più famosi tra i primi - sui kite di potenza sono del 1980 (!)
(non ti metto il link perché il commento di prima me lo ha bocciato come spam, mah)
cerca quindi
Loyd, M. L.
Crosswind kite power
del 1980 appunto
certo allora non si parlava di kitegen (yoyo o carosello che sia) ma nell’abscract trovi
”
Extrapolation to newer technology, which is more comparable to modern wind turbines, indicates the production of 45 MW from a single machine.
”
Quindi non dovresti essere troppo stupito da questi valori. Proverò a riscrivere se riuscirò a trovare un riferimento non a pagamento su internet (a parte gli articoli IEEE riportati su kitegen.com che puoi ovviamente sempre leggere).
gbettanini
11 mar 2009 - 15:15 - #19@ Carlok
Nel mio post #11 volutamente non ho messo nessun limite di Betz….parlavo della potenza passante totale.
Ho dato un’occhiata al lavoro sul sito (aitripolì)…. hai provato a calcolare la superficie totale di aquiloni che servirebbero per produrre 1 GW?
Non mi pare di aver sbagliato troppo i conti nei miei post precedenti dopotutto.
Sandro kensan
11 mar 2009 - 17:05 - #20Da quel poco che ho capito io il kitegen si basa sullo spazzolamento di una frazione di kilometro cubo di vento, agisce sulle tre dimensioni e non su due dimensioni (si fa per dire) come una pala eolica. Non sono un esperto ma credo che ci siano pochi dubbi sul fatto che quella potenza è raggiungibile. So che i calcoli sono stati verificati da più istituti universitari, i problemi sono altri.
Mauriziosat6
11 mar 2009 - 17:31 - #21sullo spazzolamento?????????
AHAHAHAHAHAHHAHAHAHAHA
.
NON è mica un tavolo da cui raccogliere briciole.
.
ai ai GLI ECOTONTI ………..basta una parolina caruccia ed evocativa CHE SONO PRONTI A CREDERE A QUALUNQUE FESSERIA.
.
non per niente sono tutti filosofi e non ingegneri.
carlok
11 mar 2009 - 18:50 - #22@Mauriziosat6: veramente io sono ingegnere e - se ho capito bene chi è - anche MarioM (ma forse non dovrei rispondere, toh :D)
@gbettanini: dammi ancora un po’ di tempo, voglio trovare il riferimento esatto articolo/pagina/modello dal quale capire che area è necessaria (non ho ancora fatto i calcoli, credo che i tuoi calcoli siano corretti ma il modello che hai usato non sia quello degli articoli). A presto, ciao.
MarioM
11 mar 2009 - 19:27 - #23@gbettanini
“’spazzando’ non ottieni nulla….. ma se hai un aquilone da un milione di mq ce la puoi fare.”
La potenza estraibile da un kite è funzione ovviamente della velocità del vento, altrettando ovviamente dell’area del kite, ma anche di un altro importantissimo fattore, il kite_power_factor, che a sua volta dipende dall’efficienza del profilo, cioè dal rapporto del coefficiente di portanza e di resistenza. Tu forse vedi il kite comportarsi come un paracadute, invece che come un profilo alare, e allora pensi che per spazzare l’area di un km^2 hai bisogno di un kite di un km^2. Ma guarda che anche le pale delle torri eoliche presentano un’area molto inferiore a quella che spazzano.
Sandro kensan
11 mar 2009 - 20:18 - #24Infatti, le pale eoliche hanno un effetto “vite” che agisce nelle tre dimensioni, in pratica se enetra 1 metro cubo d’aria le pale eoliche rendono turbolento ogni decimetro cubo d’aria. Non ho fatto dinamica dei fluidi e forse si vede… :)
Signor Mario forse lei sa a che punto è il progetto kitegen?
Francesco210173
11 mar 2009 - 20:58 - #25@Mauriziosat6: sono ingegneri anche la maggior parte dei soci della società WOW (www.wow.pe) che hanno investito il proprio denaro in questo progetto.
E se hanno investito del denaro (così tanta gente) stai tranquillo che hanno verificato la correttezza dei presupposti scientifici del kitegen.
Francesco210173
11 mar 2009 - 21:09 - #26@ gbettanini: l’area delle pale di una turbina eolica tradizionale è una piccola frazione (il 5-10% circa) rispetto alla superficie spazzata dalle pale stesse.
Analogamente il kite di una macchina eolica che utilizza questi profili aerodinamici può spazzare un’area 10-20 volte più grande rispetto alla superficie del kite stesso.
Quindi un Kitegen da 1000 MW avrà una superficie alare inferiore a 10 mila m quadrati che spazzeranno una superficie di circa un milione e mezzo di metri quadrati.
Poi ci sono chiaramente tanti altri calcoli che bisogna fare per avere fiducia che il kitegen funzionerà.
Ma dubito fortemente che tu abbia le competenze per farli, considerato che non sei riuscito a fare correttamente questi.
Francesco210173
11 mar 2009 - 21:11 - #27A, ho dimenticato che non c’è nessun problema ad installare impianti con 10mila metri quadrati di kite.
carlok
11 mar 2009 - 23:05 - #28@gbettanini:
a questo url accorciato
http://tinyurl.com/c8884a
c’è un articolo (pdf) sintetico sul sito dell’Univ. dell’Illinois.
ti basta guardare da pagina 10 a pagina 12: partendo praticamente dall’equazione che citavi, con l’aggiunta, come ha scritto MarioM, del coefficiente citato. Con valori numerici normalissimi (kite non enormi) si arriva a valori di potenza elettrica che tu prima definivi “sorprendenti”. Due punti “chiave” sono le diverse velocità (kite e vento) e i quattro tipi di movimento (da leggere bene la descrizione del quarto).
Questo è un caso “didattico”: il caso da 1 GW che citi non l’ho trovato in rete (ho gli articoli ma non li posso mettere in rete, non sono l’autore) ma in sintesi usando 100 kite da 500 m2 che si muovono su un carosello di 1500 m di raggio, in presenza di velocità del vento di 14 m/s (velocità per cui nelle torri eoliche tradizionali si genera la potenza nominale) si ottiene una centrale da 1 GW di potenza nominale con una occupazione territoriale di circa 10 Km2 (nota che le attuali torri eoliche da 2 MW su 10 Km2 forniscono una potenza nominale di 0.12 GW). 14 m/s può sembrare tanto per un torre eolica ma ricorda che un kite vola molto più in alto (e 14 m/s non è un valore strano, anche in Italia… vedi le mappe del vento a centinaia di metri da terra).
gbettanini
12 mar 2009 - 10:31 - #29@ MarioM
mi cospargo il capo di cenere e mi scuso con lei per il tono usato nel mio post #17. Sicuramente avete fatto i conti con accuratezza. Le mie considerazioni derivavano dalla lettura affrettata del lavoro pubblicato IEEE ” Power Kites for Wind Energy Generation”. Per il modello ‘a giostra’ la simulazione prevedeva che un singolo kite da 100 m^2 a 300m di altezza con v del vento =17m/s potesse produrre 619 kW di potenza. Scalando la potenza avevo ricavato che a parita’ di vento per una centrale da 1 GW servissero 161.000 mq di aquiloni.
Poi, siccome avevo considerato una velocità del vento pari a 10m/s ho moltiplicato la superficie per il rapporto (17/10)^3… ottenendo una superficie di aquiloni pari a circa 800.000 mq per una centrale da 1 GW con vento pari a 10 m/s. Questo mi aveva portato a dedurre che l’effetto ’spazzolata’ fosse ininfluente. Il mio calcolo è stato sicuramente semplicistico e quindi sono sbagliati o il rapporto di scala che ho applicato alla superficie degli aquiloni o quello applicato per il rapporto tra le velocità del vento.
Francesco210173
12 mar 2009 - 23:45 - #30Al fine di chiarire i concetti: la solidità di una turbina, cioè il rapporto tra la superficie effettiva della parte aerodinamica delle macchine eoliche (turbine tradizionali o kitegen che sia) e la superficie normale alla direzione del vento intercettata dalla macchina stessa,
è un fattore che dipende dalla velocità con cui la parte aerodinamica (pale o kites) si muove nel fronte vento.
Questo è un concetto legato all’efficienza della turbina: più velocemente si muove all’interno del fronte vento, più efficiente sarà la turbina.
E’ risaputo che la maggior parte dell’energia prodotta dalle turbine eoliche tradizionali è dovuta alla frazione più esterna delle pale (il 10% della lunghezza delle pale produce oltre l’80% dell’energia totale prodotta dalla turbina). Ciò è dovuto al fatto che la velocità della punta esterna delle pale è molto elevata rispetto alle parti interne.
Il kite del kitegen si muove, nel fronte vento, per intero (non solo una sua punta) a velocità simile o superiore rispetto a quella delle punte delle pale.
Per questo motivo l’area spazzata da un metro quadrato di kite è molto maggiore rispetto all’area spazzata da un metro quadrato di pala tradizionale.
Inoltre l’efficienza con cui ciò avviene è migliore all’aumentare di questa velocità.
Spero di essere stato chiaro. E’ un discorso complicato.
Francesco210173
12 mar 2009 - 23:58 - #31Il discorso della maggiore efficienza del kitegen è solo uno dei tanti fattori che rendono più conveniente il Kitegen rispetto all’eolico tradizionale (ma anche rispetto al termoelettrico da carbone).
Un secondo fattore è la maggiore costanza e velocità media del vento ad elevata quota dal suolo. Il vento a 1000 m dal suolo, essendo mediamente intenso il doppio rispetto a quello che possiamo avere mediamente a 100 m di altezza, permetterà al Kitegen di intercettare una potenza mediamente 8 volte maggiore a parità di fronte vento intercettato.
Un terzo fattore è il fatto che le strutture del kitegen sono sottoposte soprattutto a sollecitazioni a trazione piuttosto che a momenti flettenti come nel caso delle torri eoliche tradizionali. Questo implica strutture molto più leggere ed economiche rispetto alle torri tradizionali. Sempre a parità di potenza nominale installata.
Quarto (e non ultimo) fattore: la maggiore costanza del vento (verificabile andando a vedere i dati statistici dei venti in quota: tra le altre una tesi di laurea ha trattato prioprio questo argomento) permetterà al kitegen di produrre una quantità di energia annuale equivalente ad una availability di oltre 5000 ore.
Scusate se è poco…
Comunque abbastanza da prevedere che questo kitegen sarà competitivo rispetto al termoelettrico.
gbettanini
13 mar 2009 - 11:39 - #32@ Francesco
chiaro, grazie per la spiegazione….
ma attualmente, allo stato dell’arte qual’è la produzione (kW) che si puo’ ottenere per mq di aquilone? Perchè dall’aricolo che cito al #29 sembra sui 6-7 kW/mq.
Francesco210173
17 mar 2009 - 02:33 - #33Si, sull’articolo che citi si parla di circa 6 KW/mq di ala con un vento in quota di 17 m/s (che vuol dire circa 12 m/s a 100 m di altezza).
Non capisco, tuttavia, perchè ti interessi tanto questo dettaglio.
Ci sono aspetti più interessanti da approfondire, da analizzare per verificare se questa tecnologia può avere costi più bassi del termoelettrico (come pensa molta gente che ha studiato tutto il discorso).