Sistemi eolici galleggianti verso una profonda riduzione dei costi
L’eolico offshore è una delle tecnologie di produzione di energia più promettenti e rispettose del clima. Tuttavia, in base ai costi livellati dell’energia (LCOE), l’eolico offshore, nella fattispecie l’eolico galleggiante, sembra ad oggi più costoso delle più diffuse fonti energetiche, come l’eolico terrestre e il solare. Il progetto finanziato dall’UE TELWIND(si apre in una nuova finestra) ha compiuto un passo da gigante verso la competitività dei costi delle turbine eoliche offshore in acque profonde. La sua rivoluzionaria piattaforma galleggiante fa un salto di qualità nella riduzione dei costi di costruzione e di installazione, aumentando le possibilità di un’adozione diffusa dell’eolico galleggiante da parte dell’industria in futuro. Una struttura galleggiante migliorata Due sistemi principali e rivoluzionari si uniscono nella sottostruttura galleggiante TELWIND per generare un sistema integrato a basso costo, semplice, veloce ed economico da installare: una configurazione evoluta con cisterne di zavorra sospese e una torre telescopica automontante. La sottostruttura galleggiante si basa su una configurazione a longheroni con zavorre sospese che si sostengono reciprocamente. Nello specifico è previsto un corpo galleggiante superiore collegato da tiranti a una pesante cisterna di zavorra inferiore, che abbassa il baricentro del sistema per stabilizzare la sottostruttura. L’integrità della piattaforma dipende direttamente dalla risposta dei tiranti, quindi ci si è concentrati sulla verifica delle prestazioni per capire se soddisfano le aspettative del progetto. La torre galleggiante telescopica è costituita da livelli di torre tubolare costruiti con elementi prefabbricati in calcestruzzo, una sezione in acciaio e una torre autosollevante con martinetti a trefoli ad alta portata. «Le torri prefabbricate in calcestruzzo sono un’alternativa economica alle torri tubolari in acciaio. La loro flessibilità costruttiva, oltre alla maggiore resistenza alla fatica e durata, sono fondamentali per migliorare i tassi di produzione e industrializzare le turbine eoliche galleggianti», spiega il direttore tecnico Esteyco José Serna. Campagna di test sulle cisterne I partner del progetto hanno creato un modello innovativo in scala ridotta per testare il loro concetto di eolico galleggiante offshore durante una campagna di test sulle cisterne. L’attenzione si è concentrata sullo studio del complesso comportamento accoppiato tra la sottostruttura galleggiante e la turbina eolica in combinazione con l’impatto del vento e delle onde. I risultati hanno permesso ai partner del progetto di convalidare le strategie di controllo e comando della turbina eolica. Questo modello era dotato di una serie completa di sensori. L’acquisizione dei dati dovrebbe fornire informazioni importantissime per i modelli numerici che saranno utilizzati per ottimizzare un progetto di eolico galleggiante offshore su larga scala con una turbina da 12 MW. Il lavoro sperimentale è stato integrato da simulazioni teoriche. In particolare, i partner del progetto hanno utilizzato un drone multirotore per simulare i carichi del vento nella sottostruttura offshore in un bacino di prova. «È la prima volta che sono stati utilizzati dei droni per rappresentare le condizioni di vento forte», osserva Serna. L’aumento della capacità e dell’efficienza delle turbine ha un impatto sia sul capitale (CAPEX) che sulle spese operative (OPEX). Le analisi dettagliate di CAPEX e OPEX hanno confermato le aspettative del progetto che la concezione della piattaforma TELWIND potrebbe ridurre il LCOE dell’energia eolica offshore galleggiante. «La tecnologia TELWIND costa circa il 30 % in meno rispetto alle attuali strutture con fondazioni fissate al fondo in acque profonde oltre i 40 metri», aggiunge Serna. «Il montaggio in loco della piattaforma a sottostruttura galleggiante, a differenza del trasporto su navi per carichi pesanti, accelera notevolmente i tempi di installazione». Il mercato dell’eolico offshore galleggiante è in evoluzione, ma le fondazioni galleggianti sono state finora costose. TELWIND ha sviluppato nuove tecnologie avanzate che permettono di capire meglio come ridurre i costi.
