Questo rapporto, che ha come riferimento temporale la fine del 2004, fa il punto della situazione attuale e delle tendenze di sviluppo della tecnologia dei sistemi per la generazione elettrica da fonte eolica (aerogeneratori). Esso si inserisce nella serie di rapporti dedicati al monitoraggio del settore eolico, previsti dal programma di lavoro del secondo triennio della Ricerca di Sistema per il settore elettrico come parte del Task 3 del Work Package 3 (EOLO) del Sottoprogetto Rinnovabili del Progetto Generazione 21. Come inquadramento iniziale, ed anche per completare i dati esposti nel rapporto precedente (rapporto CESI A4/010008 del 31/03/2004), il primo capitolo presenta un aggiornamento sulla crescita del mercato eolico mondiale sino alla fine del 2004. Anche se, al momento della stesura, i dati disponibili sono ancora provvisori, si è comunque già potuto disporre di informazioni su buona parte dei mercati più importanti, in particolare l’Unione Europea, arrivata a oltre 34.000 MW eolici complessivamente installati, e gli Stati Uniti, con oltre 6.700 MW. L’Italia è al quarto posto in Europa e al quinto nel mondo, con 1.265 MW eolici in campo alla fine del 2004. Tenuto conto di questi dati, si può stimare che la potenza eolica mondiale a fine 2004 dovrebbe essere arrivata almeno a 45.000 MW, cui corrisponderebbe una producibilità dell’ordine di 90 TWh l’anno. Passando poi a considerare gli aspetti più strettamente tecnologici, il secondo capitolo riassume la storia dell’evoluzione della tecnologia degli aerogeneratori per impiego commerciale dalle origini fino ad oggi, in modo da fornire al lettore un quadro generale che gli consenta di comprendere meglio le caratteristiche e le potenzialità delle soluzioni più avanzate di cui si tratterà nel capitolo seguente. Vengono ricordati sia gli aspetti tecnici che quelli economici. Sempre a beneficio del lettore, vengono poi sintetizzati i principi fondamentali su cui si basa il funzionamento dell’aerogeneratore, nonché le caratteristiche principali della tecnologia applicata sulle macchine oggi in commercio. Si fa sempre riferimento agli aerogeneratori ad asse orizzontale di taglia media e grande da impiegare nelle centrali connesse alla rete; oggigiorno queste macchine hanno potenze unitarie che vanno da 600 kW circa fino a 2 MW, e anche oltre per le installazioni fuori costa (off-shore). Il terzo capitolo, che si innesta sulle linee generali dell’evoluzione della tecnologia delle macchine eoliche già tracciate nel capitolo precedente, pone in evidenza, in modo più specifico, le tendenze principali e gli aspetti più innovativi che si possono osservare in questo momento in tale tecnologia. Naturalmente, l’attenzione è stata riservata alle tendenze ed agli aspetti che sono sembrati avere non solo

il maggiore interesse concettuale, ma anche, e soprattutto, le potenzialità di applicazione più significative sul mercato eolico nel breve e medio termine. I temi considerati sono stati, in particolare, la tendenza all’aumento del diametro del rotore a pari potenza nominale, la tendenza alla diminuzione della velocità periferica delle pale, la competizione fra la regolazione della potenza per stallo e quella per variazione del passo delle pale, l’affermarsi del funzionamento a velocità del rotore variabile, lo sviluppo di sistemi di trasmissione del moto innovativi, la disponibilità di sostegni di varia altezza in funzione dei siti, i tipi di sostegno innovativi, la tendenza alla realizzazione di rotori più leggeri a pari diametro, e infine le problematiche e le tecnologie delle macchine destinate a siti particolari, come quelli fuori costa (off-shore) e quelli montani d’alta quota o comunque in climi freddi. Tra le fonti utilizzate in questo lavoro sono da segnalare in particolare l’Agenzia Internazionale dell’Energia (IEA), al cui Accordo di collaborazione nel settore eolico il CESI partecipa per l’Italia insieme all’ENEA, la Associazione Europea per l’Energia Eolica (EWEA – European Wind Energy Association) e il DOE (Department of Energy) del Governo degli Stati Uniti.