Perché alcune turbine eoliche girano mentre altre nelle vicinanze restano ferme?

May 30, 2023

I parchi eolici stanno diventando più comuni in Indiana. Lo stato vanta già la quarta “fattoria” più grande degli Stati Uniti e produce quasi 3.500 megawatt di energia eolica, con altre all’orizzonte.

Gli imponenti mulini a vento che raggiungono il cielo producono poco più del 9% di tutta l'elettricità utilizzata nello stato. Secondo l’American Clean Power Association, una quantità sufficiente per alimentare più di 1 milione di case.

Con altri progetti in cantiere che produrranno altri 302 megawatt e una manciata di progetti di legge proposti in questa sessione dell'Assemblea Generale, è probabile che l'energia eolica continui a crescere in tutto lo Stato. E con la crescente presenza dei cospicui generatori di energia nasce qualche curiosità.

Quindi, per questa edizione di Scrub Hub, abbiamo utilizzato il nostro fidato modulo di invio e abbiamo scelto una domanda di Teresa, che ha chiesto: Perché le turbine eoliche non girano in questo momento?

È possibile che le pale delle turbine eoliche raggiungano velocità di 200 miglia orarie, quindi può sembrare strano quando alcune girano molto velocemente mentre le pale di altre vicine non si muovono.

Abbiamo analizzato alcuni rapporti statali, federali e di settore e abbiamo contattato esperti accademici in tecnologia energetica per determinare perché alcune turbine in un parco eolico girano mentre altre rimangono ferme.

Le turbine eoliche, come tutte le macchine, necessitano di manutenzione sia programmata che straordinaria. In alcuni casi ciò spiega perché alcuni funzionano ma altri no.

I componenti di base di una turbina eolica sono la torre visibile e le pale del rotore, nonché la scatola del cambio e il generatore situati nella parte superiore della torre.

La manutenzione programmata aiuta a prevenire l'usura dovuta alla rottura delle parti, mentre la manutenzione non programmata avviene quando la turbina subisce uno qualsiasi dei numerosi guasti.

La manutenzione preventiva regolare può includere l'ispezione periodica delle apparecchiature, il cambio dell'olio e dei filtri, la calibrazione e la regolazione di varie parti, nonché la sostituzione delle pastiglie e delle guarnizioni dei freni. Anche le pulizie generali e la pulizia delle pale possono impedire temporaneamente la rotazione di una turbina.

Nei parchi eolici più grandi, diverse turbine su un circuito possono essere inutilizzabili e non girare perché sono tutte inattive per manutenzione, ha affermato John Roudebush, presidente del programma di tecnologia energetica dell'Ivy Tech College.

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La trasmissione di energia in Indiana è gestita tramite il Midcontinent Independent System Operator, comunemente noto come MISO. Il gruppo gestisce il flusso di elettricità bilanciando la domanda con ciò che viene generato, il che significa che ci sono momenti in cui viene prodotta elettricità in eccesso.

"(A volte) non abbiamo bisogno di energia perché la domanda è in calo o un'altra centrale elettrica sta invece vendendo energia ai clienti", ha scritto Roudebush in una e-mail. "Le centrali elettriche competono sulla rete. Una centrale a carbone, una centrale a gas naturale o un parco eolico faranno tutte offerte per vendere energia durante alcune parti della giornata e MISO sceglierà l'offerta più economica per la giornata. Generalmente, l'energia eolica è la più economica ma non sempre."

John Hall, professore assistente presso l'Università di Ingegneria e Scienze Applicate di Buffalo, concentra la sua ricerca sugli aspetti tecnici dell'energia eolica. Mentre alcune turbine eoliche funzioneranno normalmente, altre potrebbero essere fermate per adeguare la produzione alla domanda della rete.

"Fondamentalmente, abbiamo la società di servizi pubblici che distribuisce energia e compra e vende in tempo reale", ha detto Hall. "In base alla quantità di cui hanno bisogno, i parchi eolici spegneranno le turbine di conseguenza."

L'industria chiama una turbina eolica che non gira "parcheggiata", ha detto Hall, e questo viene fatto con un sistema frenante che mantiene il rotore in posizione. Una volta che la domanda di energia aumenta, il freno viene rilasciato e quasi immediatamente la turbina ricomincia a fornire elettricità alla rete.

Un’altra risposta ovvia al motivo per cui le turbine potrebbero non girare è che la velocità del vento non è sufficientemente elevata.

Generalmente, le turbine possono generare energia con velocità del vento fino a 5 mph. Se la velocità scende al di sotto di quella, semplicemente non ce n'è abbastanza per far girare le pale, a volte massicce.