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lunedì 3 gennaio 2011

KITE GEN : DOMANDE E RISPOSTE.

Quanto è grande una centrale Kite Gen?
Dipende dalla configurazione. La sala macchine di un singolo generatore del tipo Stem ha un diametro di ca. 14 metri ed un’altezza di ca. 7 m. Il braccio del generatore ha un’altezza di ca. 25 m. Una “wind farm” di 9 generatori Stem, con una potenza nominale complessiva pari a 27 MW, copre un territorio quadrato di circa 500 m. di lato. Nella configurazione Carousel invece, una centrale da 100 MW ha un diametro di circa 1.000 m.

Quanta energia può produrre una centrale Kite Gen?
Si stima che una centrale da 100 MW possa produrre circa 500 GWh di energia elettrica all’anno. Per esemplificare, questo è la produzione media di energia elettrica per circa 86.000 abitanti in Europa nell’anno 2003 (International Energy Agency – IEA Statistics Division. 2006. Energy Balances of OECD Countries, 2006 edition). Un generatore del tipo Stem da 3 MW, in un sito ventoso, può arrivare a produrre ca. 20 GWh/anno.

Quanto costa l’energia prodotta da una centrale Kite Gen?
L’energia prodotta da un generatore Kite Gen Stem da 3 MW è stimata avere un costo totale di produzione di ca a 0,05 € per kWh, comparabile con quello oggi ottenibile tramite i combustibili fossili. Nella configurazione Carousel un generatore da 100 MW è stimato avere un costo totale di produzione inferiore a 0,03 € per kWh, più basso di quello oggi ottenibile tramite i combustibili fossili. Costi ancora migliori sono attesi da centrali di maggiore dimensioni e potenza.
Come si calcola la potenza specifica del vento?
La potenza specifica del vento viene calcolata in W/m² (Watt per metro quadrato) di fronte vento intercettato ed è uguale a ½ ρ v³ (dove ρ è la densità dell’aria in kg/m³ e v è la velocità del vento in m/s).

Come cambia la potenza specifica del vento con l’altitudine?
Allontanandosi dal suolo e salendo in quota si trova vento mediamente più veloce (e la potenza cresce al cubo con l’aumentare della velocità del vento) e aria meno densa (e la potenza decresce linearmente con il diminuire della densità, ma a 1.000 metri di altitudine la densità è ridotta di solo circa un 10%). La potenza specifica del vento tende quindi sempre a crescere dal suolo fino a circa 10.000 metri di altitudine, vedi pagina Dati sul vento.

Qual è il rischio di collisione con aerei o altro?
Una centrale Kite Gen deve ottenere dalle autorità competenti (in Italia l’ENAC, Ente Nazionale per l’Aviazione Civile) le necessarie restrizioni sullo spazio aereo soprastante, nel quale aerei e qualsiasi altro tipo di velivolo non devono poter entrare. Tali aree ristrette hanno regole uniformi a livello internazionale e sono già concesse per altri tipi di installazioni civili (es. centrali nucleari, raffinerie). Una tipica area P (Prohibited), dove il volo è totalmente interdetto e il rischio tendenzialmente nullo, ha una altezza di 5.000 piedi dal suolo (uguale a 1.524 m) e un raggio di almeno 1 miglio nautico (uguale a 1.852 m); il cilindro risultante ha quindi un volume di 16,4 km³. Uan centrale Kite Gen

Nella configurazione a Carosello come fanno le ali a trainare le unità di manovra lungo un percorso circolare?
Le ali navigano nel vento massimizzando la portanza (come un aliante) verso la resistenza (diversamente da un paracadute). Per questo possono muoversi a una velocità superiore a quella del vento e sono in grado di risalirlo, non solo riuscendo a far completare dei percorsi circolari alle unità di manovra al suolo ma anche mantenendo efficace quasi tutto il tempo la trazione tangenziale.

Nella configurazione Stem come fanno le ali a produrre energia quando la termina la corsa dei cavi ?
Quando il cavo viene interamente svolto e finisce la fase di produzione dell’energia, l’ala viene messa in posizione di minima resistenza al vento ed i cavi vengono riavvolti, con un dispendio minimo di energia, per la lunghezza necessaria a cominciare nuovamente la fase di produzione. Il ciclo quindi si ripete (cd. ciclo “yo-yo”).

C’è il rischio che il generatore venga colpito da un fulmine?
Il rischio c’è, ma non è superiore a quello di una qualsiasi struttura a terra. I cavi che collegano il generatore all’ala non sono buoni conduttori di elettricità, essendo fatti da materiale plastico.