EOLICO/ Dalla galleria del vento (del Politecnico) alle future turbine offshore

Pubblicazione: 17.11.2015 - Michele Orioli

E’ in programma lo sviluppo di un progetto che si concentrerà sulla messa a punto di una tecnologia innovativa per realizzare sottostrutture per turbine eoliche galleggianti. MICHELE ORIOLI

Test delle sottostrutture eoliche galleggianti

Dodici partner industriali e accademici di primo livello provenienti da otto paesi sono coinvolti in un grande programma di collaborazione internazionale per lo sviluppo della prossima generazione di sottostrutture eoliche galleggianti. Il progetto, denominato LIFES50+, è finanziato dalla Commissione Europea nel programma Horizon2020 e avrà una durata di 40 mesi; la collaborazione, che ha ricevuto un finanziamento di 7,3 milioni di euro, è guidata dall’ente Norvegese Marintek e vede radunate realtà come il Politechnico di Milano, DTU, Ramboll, ORE Catapult, Universität Stuttgart, Iberdrola I&C, Ideol, DNV GL, Tecnalia, Insitut de Recerca en Energia Catalunya e Dr.Techn. Olav Olsen. Il progetto si concentrerà sulla messa a punto di una tecnologia innovativa per realizzare sottostrutture per turbine eoliche galleggianti di nuova generazione, della taglia di 10 MW, da installare in acque con profondità superiore a 50 metri.

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Il primo passo sarà quello di ottimizzare e qualificare, per l’inizio del 2017, due Concept per sottostrutture galleggianti per turbine della taglia indicata. I partner del consorzio hanno scelto di concentrarsi su grandi turbine eoliche come queste perché le considerano un elemento chiave in una strategia di riduzione dei costi dell’energia prodotta da fonti rinnovabili offshore. I modelli prescelti saranno selezionati tra quattro ipotesi in campo e la selezione sarà effettuati sulla base di criteri insieme tecnici, economici e industriali.

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Questa metodologia sarà supportata dall’applicazione di strumenti potenti strumenti di calcolo e da una serie di lavori sperimentali già disponibili. Presso i laboratori di Marintek sono in corso test effettuati con speciali metodologie: le turbine eoliche sono infatti soggette a carichi molto particolari e richiedono test complessi e costosi. I laboratori norvegesi applicano un approccio ibrido, che si sta rivelando molto efficace, basato sull’abbinamento di dati ricavati dalla situazione reale e dalle simulazioni numeriche.

In particolare, assumerà un ruolo rilevante il contributo dei ricercatori del Politecnico di Milano, che si occuperanno della validazione sperimentale di avanzati codici di calcolo, atti alla previsione del forzamento aerodinamico tenendo conto degli effetti del controllo e del movimento globale della struttura galleggiante.

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La validazione dei codici – dicono al Politecnico – «verrà effettuata testando in Galleria del Vento modelli in scala delle turbine, progettati in modo da rispettarne il comportamento dinamico al vero, dal un punto di vista strutturale (modello aeroelastico). I test in Galleria del Vento permetteranno di analizzare le condizioni di funzionamento reali inclusive del sistema di controllo indipendente di ogni singola pala. Il movimento dovuto al galleggiamento in mare sarà simulato per mezzo di un robot (esapode) controllato in tempo reale, tramite un approccio ibrido di tipo “Hardware-In-The-Loop” (HIL)». Il robot sarà infatti in grado di riprodurre, gli spostamenti alla base della macchina, coerentemente con le forze aerodinamiche agenti sul modello fisico della turbina stessa, misurate durante la prova e con le forze idrodinamiche, calcolate tramite simulazione numerica.

«Questo progetto – ha dichiarato Marco Belloli, Coordinatore del progetto al Politecnico – rappresenta per noi una grande opportunità e allo stesso tempo una bella sfida, e ci permetterà di sviluppare delle tecniche innovative di simulazione in Galleria del Vento, che saranno parte integrante del processo di sviluppo tecnologico di strutture galleggianti di questo tipo».

Al momento la produzione di energia con turbine eoliche galleggianti è ancora troppo costosa, il prezzo per chilowatt è ancora troppo elevato; ma gli sforzi congiunti dei diversi gruppi sembrano indirizzati verso soluzioni promettenti anche economicamente.

Coerentemente con lo spirito di iniziative del genere, tutti i dati significativi che emergeranno dal progetto saranno diffusi pubblicamente e saranno di grande interesse per sviluppatori, designer, produttori e decision maker. «Il progetto quindi – come ha dichiarato Petter Andreas Berthelsen, Research Manager Ocean Energy di Marintek – favorirà l’innovazione e la concorrenza nel settore, consentirà una riduzione dei rischi e contribuirà ad abbassare il cosiddetto costo livellato dell’energia (LCOE)».