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Migliore protezione dai fulmini per le pale delle turbine eoliche

I fulmini costano agli operatori di turbine eoliche fino a 1,5 milioni di euro in riparazioni e mancati guadagni e sta suscitando quindi molto interesse un sistema sostitutivo di protezione dai fulmini, pronto per l’installazione, in grado di ripagarsi da solo in 2-3 anni.

Energia

Le postazioni remote di molte turbine eoliche (WT) rendono la manutenzione e la riparazione costose e impegnative dal punto di vista logistico, soprattutto in alto mare. Una causa significativa di danni è il fulmine, un problema aggravato dall’aumento delle dimensioni delle turbine. Basta il singolo danno da fulmine ad una pala per mettere fuori servizio l’intera turbina. Il sostegno dell’UE alle PMI ha consentito al progetto LIBI di sviluppare ulteriormente, testare, certificare e portare sul mercato un sistema di protezione contro i fulmini (LPS), ovvero l’Impianto a pala per l’intercettazione dei fulmini (Lighting Interception Blade Implant, LIBI), adatto a produttori, subfornitori e operatori di impianti. Il risultato sono stati oltre 30 adattamenti del concetto generico di LPS per soddisfare le specifiche dei clienti. Ad alte prestazioni e pronto per l’installazione Poiché i danni da fulmine, insieme all’erosione della pala, sono il rischio principale nel funzionamento della pala di turbine eoliche, tutti i produttori di pale devono installare un LPS. Tradizionalmente i produttori hanno utilizzato soluzioni interne, che richiedono molto lavoro e sono costose, dato che i cicli di sviluppo LPS possono essere di diversi mesi. Inoltre, i sistemi LPS sono complessi quando si tiene conto dei requisiti relativi a materiali, processi, produzione, peso, tempi e costi. «Basandoci sull’esperienza dei nostri clienti e dopo aver testato molti progetti nel nostro laboratorio, abbiamo scoperto che i tradizionali LPS erano troppo complessi, dipendevano dalle competenze dei tecnici installatori e ogni nuovo progetto di pala richiedeva un nuovo LPS», afferma il coordinatore del progetto, il dott. Madsen. «Così abbiamo deciso di inventare un sistema generico, pre-testato e pre-certificato, che ha solo bisogno di un semplice adattamento per ogni progetto di pala». LIBI è un impianto incorporato nella struttura della pala per garantire il 100 % di efficacia nell'intercettazione dei fulmini. La punta del LIBI si estende fino alla punta della pala, che insieme al primo paio di recettori laterali (a circa 1 m dalla punta) fornisce punti di attrazione per i fulmini. Una volta colpito il LIBI, la corrente viaggia attraverso un conduttore verso il basso (cavo ad alta tensione per i primi 10-15 metri, cavo convenzionale successivamente) all’interno della pala per arrivare alla radice della pala. L’isolamento che racchiude le parti metalliche interne assicura che le scariche iniziali non possano attaccarsi al guscio della pala, riducendo al minimo l’avaria della stessa. Più della metà del lavoro viene solitamente eseguito in anticipo in fabbrica, rendendo più veloce il processo, garantendo al tempo stesso un’elevata qualità di produzione. Il sistema può anche essere adattato per pale con protezione antifulmine insufficiente o per pale già danneggiate dai fulmini. Entrambe le soluzioni,nuova pala e ammodernamento, sono state certificate. Incentivi per l’energia verde LIBI ridurrà drasticamente i tempi di fermo delle turbine eoliche dovuti a danni da fulmine, aumentando la produzione e riducendo il costo dell’energia eolica, creando così incentivi per sostituire gli impianti a carbone con energia eolica verde. «Siamo fermamente convinti che LIBI sia un passo importante per rendere l’energia eolica moderna più competitiva, a vantaggio di tutti i cittadini del pianeta», afferma il dott. Madsen. Tutti i test di verifica obbligatori (richiesti dalla Commissione elettrotecnica internazionale (IEC 61400-24 Ed2) sono stati condotti, inclusi due test ad alta tensione per determinare l’efficienza di cattura e due test ad alta corrente per verificare l’erosione della radice dell’arco sui recettori, nonché la capacità di conduzione della corrente del cavo e delle connessioni. La progettazione è stata inoltre sottoposta a test meccanici, oltre che a temperature basse ed elevate (da -40° C a + 65° C). LIBI viene attualmente venduto in grandi quantità nei mercati dell’energia eolica europei e asiatici. A partire dallo scorso ottobre, sono stati installati circa 2 000 sistemi e l’obiettivo per il 2019 è di superare i 6000.

Parole chiave

LIBI, turbine eoliche, pale, fulmini, impianti, recettori, riparazione, energia verde, tensione, corrente, sostenibilità

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