Pale eoliche: rilevamento del ghiaccio con fibra ottica

Le pale eoliche possono accumulare grandi quantità di ghiaccio sulla loro superficie. Questo fatto può rappresentare un grande problema, durante l’inverno, soprattutto per i parchi eolici che si trovano in paesi particolarmente freddi. Ma forse c’è una soluzione: Enel Green Power, infatti, sta testando un innovativo sistema di rilevamento del ghiaccio tramite fibra ottica. I risultati dei test, attualmente in conduzione in Grecia, sembrano più che promettenti.

Il problema del ghiaccio sulle pale eoliche

Gli aerogeneratori possono avere un’altezza variabile tra i 20 e i 100 metri, raggiungendo anche punte di 120 metri. Le loro dimensioni rendono evidente come la formazione di lastre di ghiaccio sulle pale possa rappresentare un’enorme pericolo. Se queste ultime, infatti, si dovessero staccare, potrebbero risultare fatali per eventuali operatori presenti nel parco. Ecco perché, al primo sospetto di presenza di ghiaccio, è necessario interrompere immediatamente l’attività delle turbine, con le conseguenti perdite di produttività del sistema. Ma lo stop dell’impianto non è l’unico svantaggio economico provocato dal ghiaccio, che contribuisce fortemente anche all’usura della turbina. In questo modo, manutenzione e sostituzione dei componenti devono diventare più frequenti, innalzando i costi di gestione del parco tutto.

Gli attuali metodi di rilevamento di ghiaccio sulle pale

Come detto, uno dei principali problemi legato alla formazione di ghiaccio sulle pale eoliche è l’immediata necessità del blocco dell’impianto. Lo stop alla produzione, purtroppo, deve essere messo in atto anche solo al minimo sospetto di presenza di ghiaccio. Questo perché, allo stato attuale, un rilevamento sicuro e preciso è pressoché impossibile. Gli attuali dispositivi di rilevamento si basano sul confronto tra la curva di potenza reale e quella di potenza nominale di un aerogeneratore. Questi strumenti non sono particolarmente affidabili, come mostra l’esperienza del parco eolico greco Zoodochos Pigi. Per comprenderne il motivo, si pensi alle dimensioni di una turbina: parliamo di pale lunghe 40 metri, con alberi che possono arrivare fino a 100 metri. Risulta dunque evidente la difficoltà di un’analisi accurata, con conseguenti svantaggi per l’intero sistema. Un rilevamento errato, infatti, può portare ad un non necessario blocco della produzione o, peggio, a situazioni di pericolo.

Il sistema innovativo di Enel Green Power

E’ proprio presso il parco eolico greco Zoodochos Pigi che Enel Green Power sta testando un nuovo sistema di rilevamento del ghiaccio tramite fibra ottica. Al momento, il dispositivo è stato installato in via sperimentale su tre aerogeneratori. L’obiettivo è quello di raccogliere dati, per confrontarli con quelli dei dispositivi di rilevamento tradizionali. I risultati, al momento, sembrano incoraggianti: EGP ha dunque deciso di proseguire con i test anche il prossimo inverno. Questo nuovo sistema, infatti, monitorando diverse funzioni tra cui il carico e la vibrazione delle pale, sembra garantire maggiore affidabilità e precisione.

Lo sbrinamento

Il sistema di cui si è parlato non è l’unico su cui Enel Green Power sta puntando. Nei prossimi mesi, infatti, verranno testati altri quattro dispositivi. Tra le diverse tecnologie, si cercherà di identificare la migliore, per poi integrarla definitivamente nel sistema di controllo delle turbine. Parallelamente, EGP sta lavorando alla sperimentazione di un sistema di sbrinamento. Il dispositivo ideale, infatti, dovrebbe svolgere nel contempo la funzione di rilevamento e di scioglimento del ghiaccio. In questo modo, si eviterebbero i già citati problemi di danni alle pale, interruzioni di produzione e sicurezza del personale.

Il ruolo dell’eolico nel panorama energetico

Negli ultimi anni, la potenza eolica installata nel mondo ha subito una crescita esponenziale. La produzione totale di energia
elettrica dal vento, ha raggiunto valori significativi: nel 2013, l’eolico ha coperto il 2,9% dei consumi mondiali di elettricità. Nell’ambito della lotta ai cambiamenti climatici, questi numeri sono destinati inevitabilmente ad aumentare. Le energie rinnovabili, infatti, stanno assumendo un ruolo sempre più importante nel panorama energetico mondiale. Il miglioramento della produttività dei parchi eolici, dunque, rappresenta un obiettivo fondamentale per una più profonda integrazione di questa fonte nel mix energetico.