New Il sistema elettrico e gli incentivi - people.unica.it · 2016. 1. 22. · La direttiva...
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Energia Eolica Tecnologie delle Energie Rinnovabili Daniele Cocco Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali Università degli Studi di Cagliari [email protected] http://people.unica.it/danielecocco A.A. 2012-2013
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Energia Eolica
Tecnologie delle Energie Rinnovabili
Daniele Cocco Dipartimento di Ingegneria Meccanica,
Chimica e dei Materiali
Università degli Studi di Cagliari
http://people.unica.it/danielecocco
A.A. 2012-2013
L’oggetto del nostro studio
La Storia delle Turbine Eoliche
Il Mulino a Vento Persiano
Il Mulino a Vento Persiano
Il Mulino a Vento Persiano
Il Mulino a Vento Cinese
Il “Post-Windmill” (15° Secolo)
Il “Post-Windmill” (15° Secolo)
Il Mulino a Vento Olandese (17° Secolo)
Il Mulino a Vento Olandese (17° Secolo)
Il Mulino a Vento “Americano” (19° Secolo)
I moderni “Mulini a Vento”
I moderni “Mulini a Vento”
I moderni “Mulini a Vento”
I moderni “Mulini a Vento”
Le Turbine Eoliche ad Asse Verticale
La Turbina Eolica “Savonius”
La Turbina Eolica “Darrieus”
La Turbina “H-Darrieus”
Le Turbine ad Asse Orizzontale
Eolico – Potenza installata nel mondo
Eolico – Situazione attuale e prospettive
Bilancio Elettrico Italia - 2011
Il 62% dell’Energia
Elettrica proviene da
Fonte Fossile,
il 13,7% dall’Estero e
il 24,3% da Fonti
Rinnovabili.
Bilancio Elettrico Italia - 2011
In realtà, nel 2011 …..
La direttiva 20-20-20
Rispetto ai valori del 2008, il contributo delle FER dovrà
raddoppiare nel settore dell’Energia Elettrica e in pratica
triplicare nel settore dell’Energia Termica e dei Trasporti!
Settore dell’Energia Elettrica
Dal Piano di Azione Nazionale
sulle FER (Giugno 2010)
Settore dell’Energia Elettrica
Il solare dovrà aumentare il suo contributo di 250 volte
rispetto al 2005 (ma oggi tale obiettivo è già stato superato!)
Settore dell’Energia Elettrica
L’eolico dovrà aumentare di 10 volte rispetto al 2005 (ma
“solo” di 2-3 volte rispetto ad oggi)
Settore dell’Energia Elettrica
Le biomasse dovranno aumentare di oltre 2,5 volte rispetto
al 2005 (di circa 2 volte rispetto ad oggi)
Eolico – Situazione attuale e prospettive
Eolico – Situazione attuale e prospettive
Eolico – Situazione attuale e prospettive
La Ridistribuzione dell’Energia del Sole
Le Celle di Circolazione (Celle di Hadley)
Il Vento Geostrofico sull’Europa
I Principali Venti sul Mediterraneo
Le Risorse Eoliche - Europa
La Scala dei Venti Beaufort
La Velocità Istantanea del Vento
0 5 10 15 20
Tempo (s)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Vel
ocit
à is
tant
anea
(m
/s)
La Variabilità della Velocità del Vento - 1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
0 3 6 9 12 15 18 21
Ora del giorno
Veloc
ità
med
ia (m/s
)
Media annua Media Novembre Media Luglio
La Variabilità della Velocità del Vento - 2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Gen Feb Mar Apr Mag Giu Lug Ago Set Ott Nov Dic Anno
Mese dell'anno
Veloc
ità
med
ia (m/s
)
Media giornaliera Media alle 3.00 Media alle 15.00
Il Profilo Verticale della Velocità del Vento
L’esponente del Profilo Verticale di Velocità
Descrizione ClasseLunghezza
caratteristica z0 (m)
Superficie del mare 0 0,0002Superfici aperte lisce e piane 0,5 0,0025Aree agricole pianeggianti 1 0,03Aree agricole con presenza di case o alberimolto isolati
1,50,055
Aree agricole con presenza di case o alberiradi (meno di 500 m)
20,1
Aree agricole con presenza di case o alberipoco radi (meno di 250 m)
2,50,2
Foreste, piccoli villaggi e aree agricole conpresenza di case o alberi molto vicini
30,4
Centri abitati con palazzi bassi 3,5 0,8Città con palazzi alti e grattacieli 4 1,6
Atmosfera Suolo rugoso Suolo liscio
Molto instabile A 0,15 0,09Moderatamente instabile B 0,15 0,09Poco instabile C 0,20 0,12Neutra D 0,25 0,15Poco stabile E 0,40 0,24Stabile F-G 0,40 0,24
Le Classi di Riferimento - Classe 0
Le Classi di Riferimento - Classe 1
Le Classi di Riferimento - Classe 2
Le Classi di Riferimento - Classe 3
La Distribuzione di Frequenza del Vento - 1
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Velocità del vento (m/s)
Fre
quen
za (or
e/an
no)
La Distribuzione di Frequenza del Vento - 2
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
10000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Velocità del vento (m/s)
Fre
quen
za c
umulat
a (o
re/a
nno)
La Direzione del Vento - 1
0
5
10
15
20
25
30
0
30
60
90
120
150
180
210
240
270
300
330
San Gavino Monreale (CA)San Gavino Monreale (CA)
La Direzione del Vento - 2
San Gavino Monreale (CA)San Gavino Monreale (CA)
0
10
20
30
40
50
60
<1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 13 15 17 >17
Velocità del vento (m/s)
Fre
quen
za r
elat
iva
(%)
Globale Settore a 30° (NE) Settore a 300° (NO)
La Densità di Potenza
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Velocità del vento (m/s)
Den
sità
di po
tenz
a (W
/m^2)
La Densità di Energia
0
50
100
150
200
250
300
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Velocità del vento (m/s)
Den
sità
di en
ergia
(kW
h/m
^2)
Energia Potenziale Energia elettrica
La Distribuzione di Weibull
0 5 10 15 20
Velocità (m/s)
0
0.05
0.1
0.15
0.2
Fre
quen
zaA=6 m/s; k=1,5
A=6 m/s; k=2,0
A=6 m/s; k=2,5
La Distribuzione di Weibull
0 5 10 15 20
Velocità (m/s)
0
0.05
0.1
0.15
0.2
Fre
quen
zaA=5 m/s; k=2
A=6 m/s; k=2
A=7 m/s; k=2
FINE
