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rapporti - Deliverable

Ottimizzazione della producibilità del dispositivo WaveSAX

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Ottimizzazione della producibilità del dispositivo WaveSAX

Il rapporto presenta i risultati degli studi mirati alla valutazione e ottimizzazione della producibilità elettrica del dispositivo WaveSAX. Sono state effettuate simulazioni numeriche utilizzando un modello fluidodinamico (CFD-RANS), considerando diverse configurazioni di turbina. Inoltre, i risultati delle prove a mare con modello a scala 1:5 del WaveSAX hanno permesso di valutare la power matrix ed individuare i parametri di controllo che ottimizzano la produzione di energia elettrica.

La conversione di energia da moto ondoso è ancora in fase prototipale e non esiste un consenso sulla configurazione più promettente, ragione per la quale sono in via di sviluppo più di cento diversi dispositivi in oltre trenta Paesi. Il progresso e il futuro successo commerciale di ogni singolo dispositivo è legato al fatto che la tecnologia sia provata, affidabile ed economicamente sostenibile. Anche in Italia vi è un crescente interesse attorno allo sviluppo tecnologico del settore, nonostante la risorsa del moto ondoso nel Mediterraneo sia in generale inferiore rispetto ai mari aperti e agli oceani. Si creano quindi sfide e opportunità importanti, fra cui la realizzazione di dispositivi di costo contenuto, la specializzazione dei dispositivi alle caratteristiche della risorsa nei siti del Mediterraneo e l’utilizzo di infrastrutture costiere per l’installazione. In questo contesto, si trova il dispositivo WaveSAX che è un Wave Energy Converter del tipo Oscillating Water Collumn, concepito e sviluppato da RSE nei precedenti anni della ricerca.

Nel rapporto si presentano le attività di ricerca mirate all’ottimizzazione della produzione di energia del dispositivo WaveSAX, attraverso studi numerici, misure del moto ondoso e prove sperimentali a mare.

Lo studio di fluidodinamica computazionale (CFD), effettuato con il codice ANSYS-CFX v.15.0, ha lo scopo d’identificare miglioramenti che aumentino l’efficienza della conversione energetica, simulando rotori con diverso numero di pale e considerando anche il dominio esterno, cioè il mare circostante il dispositivo. La configurazione con sette pale riporta la migliore prestazione fra quelle analizzate.

La valutazione e la conoscenza della risorsa energetica da moto ondoso è un elemento essenziale per la promozione dello sviluppo e dell’implementazione di nuove tecnologie di conversione in elettricità. Le misure del moto ondoso, utilizzando un sistema composto da Barnacle e ADP-1.0MHz installato di fronte al porto di Civitavecchia, ha l’obbiettivo di misurare i parametri dell’onda insieme alla velocità della corrente. Questo permette d’integrare la serie storica delle misure iniziate nel 2014. Infine, prove sperimentali a mare del dispositivo WaveSAX a scala 1:5 e rispettive elaborazioni, con valutazione della producibilità in condizioni di moto ondoso reale, hanno permesso d’individuare le migliori strategie di controllo indirizzate ad ottimizzare la produzione elettrica del WaveSAX. Inoltre, si è potuto elaborare la power matrix e valutare la potenza nominale adatta al clima d’onda locale.

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