Il mini eolico sfida le condizioni estreme della base italiana in Antartide

Venerdì, 1 Dicembre 2017
Redazione QualEnergia.it
Nella base italiana “Mario Zucchelli” a Baia Terra Nova verranno installate tre turbine tripala ad asse verticale Darrieus da 11,5 kW ciascuno della Ropatec di Bolzano. Il sistema prevede un accumulo da 55 kW nominali. Una sfida tecnologica tutta italiana, progettata da Enea.

L’energia eolica può essere utilizzata in ambienti estremi, come l'Antartide, e con tecnologia e competenze tutte italiane.

Nella base italiana “Mario Zucchelli” a Baia Terra Nova verranno infatti installate tre turbine tripala ad asse verticale Darrieus da 11,5 kW ciascuna (modello SA40 della Ropatec di Bolzano, vedi foto in alto). Le macchine avranno un’altezza massima di circa 11 metri; ogni rotore ha un diametro di 7 metri e un’altezza di 5,6 metri (superfice spazzata di circa 40 m2).

La prima turbina sarà operativa entro gennaio 2018. I pali in acciaio sono stati installati l’anno scorso, visto che la base nel periodo dell’inverno polare non è presidiata. Quest’anno si stanno realizzando tutte le connessioni elettriche.

Con le tre macchine l’obiettivo è di rendere la base autonoma energeticamente nella stagione invernale grazie ad un sistema di accumulo da 55 kW nominali. Infatti il sistema è comprensivo di tre container che contengono:

  1. tre sistemi di controllo/gestione e telecontrollo degli aerogeneratori
  2. sistema carica batteria, generazione della rete (stand-alone), gestione dei carichi e della generazione ausiliaria (generatore diesel esterno già esistente)
  3. sistema di accumulo da 55 KW.

La producibilità elettrica annuale delle tre macchine che verranno installate è stimata in circa 60-70mila kWh/anno (la media della velocità del vento è di 6,2 m/s). Consentirà risparmi annuali di almeno 24mila litri di combustibile per quasi 80mila euro di costo (il combustibile in sito ha un costo di 3 € per litro).

L’impianto eolico, fornito dall’azienda Ropatec di Bolzano, in collaborazione con lo Studiobissanti, è stato personalizzato scegliendo materiali e soluzioni tecniche specifiche per climi particolarmente freddi.

Lo Studiobissanti ha supervisionato tutte le fasi di progettazione e realizzazione dell’integrazione dei sistemi di produzione e storage, oltre a tutta la logistica per la consegna dei container e degli aerogeneratori presso la base. L’obiettivo delle due società è focalizzarsi sempre di più su soluzioni stand-alone e micro grid. La loro collaborazione con ENEA è previsto che continuerà per i prossimi anni con il monitoraggio del sistema e con la sperimentazioni di nuove soluzioni.

“Questa stazione eolica - spiega l’ingegner Sergio Sgroi dell’ENEA - si configura come un upgrade logistico reso possibile grazie al Servizio Ingegneria dell’Unità Tecnica Antartide dell’ENEA, che ha seguito l’analisi progettuale, la posa in opera e i lavori di interconnessione dell’impianto con la centrale endotermica della base, attualmente alimentata con un particolare combustibile fossile, il Jet A-1, un kerosene avio addizionato con uno speciale inibitore di congelamento”.

“Nella stagione invernale - aggiunge Sgroi - la stazione italiana non è più presidiata e quindi il fabbisogno energetico è minore, ma resta essenziale mantenere in funzione i sistemi di comunicazione satellitari, le stazioni scientifiche e meteo e garantire il riscaldamento di alcuni locali adibiti a deposito per le apparecchiature sensibili. Durante i lunghi mesi dell’inverno antartico, la centrale endotermica della stazione rimarrà comunque in stand-by e subentrerà per tamponare eventuali situazioni di emergenza o per compensare la variabilità della generazione eolica quando questa non è gestibile dalle batterie di accumulo”.

Durante il periodo estivo il consumo energetico della base si attesta su livelli decisamente superiori, e quindi l’impianto eolico lavorerà in parallelo con la centrale a combustibile fossile.

Al momento non è possibile infatti abbandonare totalmente l’energia elettrica prodotta da combustibile fossile e impiegare solo energia eolica, data la forte instabilità del vento antartico che non sempre è utilizzabile a fini energetici, perché assente o troppo leggero o troppo forte per i limiti di resistenza meccanica delle turbine eoliche.

Uno degli aspetti più critici sarà il funzionamento in sicurezza dell’impianto eolico durante l’inverno antartico, in assenza di presidio umano. “È allo studio la possibilità di stabilire un monitoraggio e un telecontrollo da remoto - chiarisce l’ing. Francesco Pellegrino dell’ENEA - in modo da garantire l’ottimizzazione dei parametri funzionali, assicurare una gestione adeguata degli allarmi e l’eventuale messa in sicurezza dell’impianto in caso di malfunzionamento o guasto tecnico”.

La base italiana nel Polo Sud (vedi foto qui sopra) è operativa dal 1985 e ospita il laboratorio scientifico del PNRA, il Programma Nazionale di Ricerche in Antartide, finanziato dal MIUR con l’attuazione logistica dell’ENEA e il coordinamento scientifico del CNR.

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