Analisi e elaborazione di dati sperimentali di un parco eolico su un'isola italiana = Processing and analysis of experimental data of a wind farm on a italian island

I sistemi di conversione eolica si stanno diffondendo rapidamente in molti paesi con soluzioni di diverso tipo e dimensione. Lo studio delle turbine eoliche presuppone la conoscenza approfondita di alcuni concetti teorici di aerodinamica, meccanica, elettronica e sistemi di controllo. Nella prima parte di questo lavoro si inquadra la risorsa eolica, descrivendo come essa venga caratterizzata e in che modo vada a influenzare la collocazione delle turbine. Si riassumono poi le nozioni tecniche fondamentali per comprendere il funzionamento dei sistemi eolici. Viene fornita una descrizione dell’aerodinamica delle pale, delle forze su di esse, della tecnologia di conversione, dei principi fisici relativi e dei componenti principali degli aerogeneratori. In seguito si intende fare un resoconto di tutti quei parametri caratteristici che vengono utilizzati per lo studio ingegneristico delle macchine eoliche e degli indicatori che analizzano le prestazioni. L’analisi dei dati sperimentali, acquisiti dai sistemi di misurazione dei parchi eolici, si rivela necessaria al fine di valutare l’operato dei sistemi eolici. Nella seconda parte della trattazione, grazie alle misurazioni rese disponibili dal sistema di monitoraggio, viene affrontata una analisi di dati relativi ad un parco eolico da 158,7 MW su un’isola italiana. Innanzitutto viene applicato un particolare metodo per correggere i dati sperimentali di velocità raccolti dagli anemometri delle turbine. La finalità di questo metodo di correzione, basato sul procedimento di taratura degli strumenti di misurazione, è rendere confrontabili i dati sperimentali a disposizione con le quantità indicate nella curva di potenza del costruttore. I sensori anemometrici delle turbine sono infatti collocati sulla parte posteriore della navicella, quindi la misura della velocità del vento avviene ad avvenuto passaggio attraverso le pale. Nel parco è presente anche una torre meteorologica dotata di un proprio anemometro, pertanto si è reso possibile un confronto tra i risultati del metodo di correzione delle velocità sul retro di turbina con il dato reale di velocità del vento imperturbata. I punti salienti dell’analisi poi riguardano la caratterizzazione della risorsa, lo studio della curva di potenza (elettrica in funzione della velocità del vento), la valutazione delle efficienze e la disponibilità tecnica delle macchine. I risultati ottenuti dimostrano un mismatch tra le performance reali e i dati forniti dal costruttore mentre il calcolo dei fattori di disponibilità degli aerogeneratori e degli indicatori di disponibilità basati sull’energia denota un elevato sfruttamento della risorsa disponibile.