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Eolico, Germania vuole migliorare i calcoli dei dati del vento

Gli scienziati tedeschi hanno creato un albero per la misura del vento alto 200 metri vicino a Kassel, da dove gli vengono raccolti i dati sulla velocità del vento e altri dati meteorologici

Scritto da Federica di Leonardo il 12.09.2012

Credit: © Fraunhofer IWES/Klaus Otto

Dopo aver deciso di spegnere tutti i propri reattori nucleari la Germania deve ora  sostenere un’espansione robusta dell’energia del vento. Il processo di transizione è in atto, ma resta ancora molto da fare. Gli impianti ancora da costruire, secondo gli esperti sono sia off-shore che on-shore. E’ per questo che i metodi di misurazione dei dati del vento hanno una parte importante nel processo e sono costantemente allo studio per essere migliorati.

 “Nell’entroterra ci sono ancora immense potenzialità che devono essere sfruttate, come ad esempio nelle catene montuose basse”, ha spiegato Tobias Klaas, scienziato presso il Fraunhofer Institute for Wind Energy and Energy System Technology IWES di Kassel. Klaas è anche capo del progetto di ricerca “Inland Wind Energy Use” finanziato dal Minitero dell’Ambiente tedesco.

Gli scienziati concordano che per sapere dove e come installare un impianto è necessario conoscere approfonditamente i dati del vento, ma le tecnologie e i metodi ora in atto hanno alcune lacune: “Con i metodi convenzionali, è quasi impossibile, o possibile solo con grande sforzo e spesa, misurare la potenza per la pianificazione di impianti grandi e moderni”, spiega Klaas. Inoltre, le foreste e le colline ostacolano l’analisi delle condizioni del vento. Gli esperti si riferiscono a questo aspetto definendolo come “terreno complesso”, dove la topografia influenza le condizioni del vento, anche a grandi altezze.

Per affrontare questo problema gli scienziati tedeschi hanno creato un albero per la misura del vento alto 200 metri. L’albero è attivo da gennaio su una collina vicino a Kassel, da dove gli scienziati raccolgono dati sulla velocità del vento e altri dati meteorologici.

In genere le paline anemometriche sono alte circa 100 metri e questa nuova struttura è certamente la più alta costruita in Europa. Le pale di una turbina eolica possono raggiungere con facilità i 200 metri, ma per quanto possa sembrare strano gli scienziati finora non sapevano quali potessero essere le condizioni del vento a quell’altezza.

“In effetti, ci sono teorie su come la velocità del vento aumenti con l’altezza, ma queste non sono più applicabili a queste altezze. Pertanto, i valori di misura reali sono necessari per sviluppare ulteriormente i modelli”, spiega Klaas.

La nuova palina è dotata anche di anemometri ad ultrasuoni (anemometri speciali), che  registrano, in termini spaziali, quanto velocemente e in quale direzione soffia il vento. Gli anemometri convenzionali a palette , invece, stabiliscono la velocità e la direzione del vento a varie altezze e misurano altri fattori meteorologici, come la pressione dell’aria, l’umidità e la temperatura. I dati sulla quantità delle precipitazioni e la durata dell’esposizione solare completano il set di dati. “Abbiamo raggiunto un dispositivo unico che ci permette di determinare l’impatto di questi parametri in condizioni di vento”, dice Klaas.

Le misurazioni dettagliate non solo aiutano l’allineamento ottimale delle turbine eoliche, ma aiutano a definire anche  le dimensioni appropriate.  In questo modo si risparmia sui costi.

La creazione di questo nuovo palo per la misurazione potrebbe anche essere utile per dare un decisivo abbrivio alla costituzione degli standard per LIDAR (light detection and ranging), il  nuovo  processo di misurazione terrestre remota. Secondo gli scienziati LIDAR, che funziona con un laser-ottico, può essere la chiave per le misurazioni dei dati del vento anche ad altezze di diverse centinaia di metri. A causa della mancanza di standard, LIDAR rimane un processo di valutazione non approvato, ma che sarebbe estremamente utile per le relazioni degli esperti sul vento, che sono la base per il calcolo del rendimento

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