Meno spazio e più efficienza per i parchi eolici, grazie al nuovo algoritmo californiano

Due ricercatori della Caltech e del MIT hanno elaborato un algoritmo predittivo che modifica gli angoli delle turbine nei parchi eolici aumentandone la potenza e riducendo lo spazio occupato 

Janusz Walczak da Pixabay

Migliorare l’efficienza dei parchi eolici e ridurre lo spazio a occupato dalle wind farm è ora possibile, grazie ad un algoritmo messo a punto da due ricercatori rispettivamente della California Institute of Technology e del MIT.

John O. Dabiri, Professore di Aeronautica e Ingegneria Meccanica alla Caltech e il suo ex-studente Michael F. Howland, ora professore di ingegneria civile e ambientale al MIT, hanno creato un modello matematico che forza le singole turbine eoliche ad agire per la collettività e non più singolarmente. Al momento infatti uno dei problemi principali dei parchi eolici è proprio l’effetto scia delle turbine. Ovvero, rispetto al vento che entra nella turbina, l’aria che ne esce è piuttosto turbolenta e rallentata. Questo crea una scia che solitamente obbliga i costruttori di parchi eolici a distanziare le turbine per mantenere alta la loro efficienza.

Ma l’algoritmo predittivo messo a punto dai due ricercatori sembrerebbe aver aperto una nuova strada.

“Le singole turbine generano aria increspata, o una scia, che danneggia le prestazioni di ogni turbina sottovento”, afferma Dabiri“Per far fronte a ciò, le turbine dei parchi eolici sono tradizionalmente distanziate il più possibile l’una dall’altra, il che purtroppo occupa molto spazio”.

Alcuni studi precedenti si sono concentrati sulla modifica della resistenza creata dalla generazione di energia della turbina”, afferma Howland“Lasciare che le pale girino più liberamente crea scie meno intense, ma la turbina con un funzionamento modificato genera anche meno potenza”. Il disallineamento di imbardata, d’altra parte, non solo riduce la forza della scia, ma reindirizza il suo impatto a valle.

Disallineando l’angolo della turbina rispetto al vento, i due ricercatori hanno notato un notevole impatto sulla scia. Di fatto le turbine eoliche non possono modificare la propria inclinazione verso l’alto o verso il basso, ma è possibile regolare l’imbardata ruotandole da un lato o dall’altro.

Dopo anni di studio teorico i due hanno avuto la possibilità di testare l’algoritmo sul campo in un parco eolico in India, grazie al supporto della ReNew Power, la più grande azienda indiana di energia rinnovabile.

L’algoritmo costringe le singole turbine a disallineare la propria imbardata fino a 25 gradi, al fine di massimizzare la produzione energetica dell’intero parco.

A seconda della velocità del vento, il nuovo algoritmo è stato in grado di modificare l’orientamento delle turbine per aumentare la produzione complessiva del parco eolico in India tra l’1 e il 3%.

Grazie a questo studio si potrebbero in futuro inserire turbine eoliche all’interno di parchi già esistenti ad esempio, aumentandone le prestazioni. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Energy.

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