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Presentata la turbina eolica offshore autoinstallante

Ricercatori hanno sviluppato un sistema di turbine eoliche offshore che può essere completamente preassemblato e verificato in condizioni controllate in porto.
Presentata la turbina eolica offshore autoinstallante
Anche se l’energia eolica è tenuta in grande considerazione quale importante fonte di energia sostenibile, i costi di installazione delle necessarie turbine sono sempre stati un ostacolo alla sua diffusa adozione. Questo è vero in particolare per i parchi eolici offshore, che richiedono la costruzione e la manutenzione di grandi turbine eoliche ad alta tecnologia direttamente negli oceani.

Grazie a un innovativo processo di costruzione per le turbine eoliche offshore sviluppato dal progetto ELISA, questa tradizionale barriera all’uso dell’energia eolica è stata finalmente superata. Questa innovazione, il prototipo pienamente operativo da 5MW della tecnologia ELISA, è stata collocata nelle Isole Canarie ed è la prima turbina eolica offshore fissata sul fondo installata completamente senza bisogno di costose e rare navi per grandi sollevamenti.

“La tecnologia ELISA è un pioniere nello sviluppo di turbine offshore completamente autoinstallanti”, afferma José Serna, ingegnere del progetto. “L’intero sistema è completamente preassemblato e verificato in condizioni controllate in porto, aumentando così le possibilità per l’industrializzazione e riducendo al minimo i rischi relativi al lavoro di assemblaggio in alto mare.”

Tecnologia telescopica

Il prototipo ELISA da 5MW usa delle fondazioni basate sulla gravità, che essenzialmente fungono da piattaforma galleggiante da cui viene ancorata una torre telescopica automatica completa di turbina eolica. Ciascuna unità, formata da piattaforma, torre e turbina, è assemblata totalmente a terra. Essa viene quindi rimorchiata al suo sito in mare aperto usando dei convenzionali rimorchiatori, dove la piattaforma viene fissata e la torre sollevata.

“È importante evidenziare che attualmente ci sono solo tre o quattro navi per grandi sollevamenti in Europa capaci di installare una turbina da 8MW in acque più profonde di 40 metri, e l’Europa è un pioniere nel settore rispetto ad altri mercati sviluppati”, afferma Serna. “In altre parole, questo sistema sarà anche un’esportazione europea chiave verso mercati come gli Stati Uniti e il Giappone.”

L’aspetto davvero unico del sistema è che la configurazione telescopica della torre è stata progettata per abbassare il centro di gravità dell’unità, e questo significa che la piattaforma funge da chiatta galleggiante autostabilizzante dalla quale la squadra può preassemblare l’intero sistema a terra. Essere in grado di costruire la struttura a terra, invece che nelle acque aperte e spesso pericolose dell’oceano, riduce notevolmente i rischi per l’uomo che così spesso sono associati all’assemblaggio delle turbine eoliche in alto mare.

“Questa capacità di effettuare l’installazione senza l’uso di navi non è solo una fonte di notevoli riduzioni dei costi, ma anche un modo per supportare la chiara tendenza verso turbine eoliche offshore più grandi, un passo fondamentale per migliorare il costo dell’energia di un parco eolico”, spiega Serna.

Una volta rimorchiata nella sua posizione in mare aperto, la piattaforma è zavorrata per appoggiarsi sul fondo marino. Poi, una volta sicura, la torre viene sollevata nella sua posizione finale mediante cavi e normali martinetti idraulici per carichi pesanti. Questi martinetti iniziano sollevando un livello della torre, e sono poi riutilizzati per sollevare il livello successivo, e quello successivo, e così via fino al completamento della costruzione. Inoltre, i martinetti sono supportati dal livello sottostante, che guida anche il tubo sollevato mentre questo va verso l’alto in una procedura autoinstallante dove la torre stessa è la sola struttura di supporto necessaria. E tutto questo viene fatto da una singola piattaforma di accesso.

Molti vantaggi

“ELISA renderà possibili drastiche riduzioni dei costi nella fornitura della struttura di sostegno e nei costi di installazione dell’energia eolica offshore, che è destinata a giocare un ruolo strategico nell’evoluzione dell’Europa verso un mix energetico a basse emissioni di carbonio e di provenienza locale”, dice Serna. “In realtà, il costo per MW del prototipo in fase di sviluppo è già al di sotto degli attuali prezzi di mercato, a dispetto di tutti gli investimenti necessari in infrastrutture ausiliarie e strumenti il cui costo totale è stato destinato a una singola unità.”

Secondo Serna, il sistema ELISA può abbassare in modo significativo i costi, arrivando a una riduzione del 30-40 % in confronto a soluzioni tradizionali basate su incamiciature o monopali XL. Esso inoltre fa risparmiare gli utilizzatori per quanto riguarda manutenzione e assistenza, che sono dei costi notevoli per delle turbine che affrontano i brutali elementi del mare aperto ogni giorno.

Grazie alla robusta struttura di sostegno in calcestruzzo di ELISA, che è durevole, resistente alle sollecitazioni e non necessita di manutenzione, i ricercatori affermano che il sistema migliorerà l’integrità della struttura e ridurrà i costi operativi. Come bonus aggiuntivo, il sistema è silenzioso e più rispettoso dell’ambiente rispetto alle alternative in acciaio per quanto riguarda il suo impatto sulla vita marina e l’impronta ecologica.

Per ulteriori informazioni, consultare:
Pagina del progetto su CORDIS

Fonte: Sulla base di un’intervista con il coordinatore del progetto

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