Glossario
So che molti nostri lettori sono ansiosi di ricevere informazioni su KiteGen, tuttavia questo post ed altri che pubblicheremo in questi primi giorni hanno l’obbiettivo di inquadrare il tema in una prospettiva più ampia, chiarendo l’uso dei termini tecnici e considerando alcune basilari nozioni che aiutano a comprendere le finalità e le problematiche che affrontiamo nel nostro blog.
In primo luogo qualche definizione:
Kilo: k 1000 migliaia
Mega: M 1000000 milioni
Giga: G 1000000000 miliardi
Tera: T 1000000000000 triliardi
Quindi ad es. 1 GW è un miliardo di Watt
Energia
si misura in Joule (J) e rappresenta la capacità di compiere un lavoro. Ad esempio un veicolo di massa m che viaggi a velocità v possiede un’energia (cinetica) di 1/2mv2. Per frenarlo fino a fermarlo l’impianto frenante compirà un lavoro pari all’energia cinetica (che viene dissipata in calore)
Potenza
si misura in Watt (W) cioè Joule/secondo e rappresenta il tasso con cui viene compiuto un lavoro cioè quanta energia viene consumata da un utenza in un secondo. Pertanto è molto utilizzata la misura in Wattora (Wh) che indica un energia in quanto l’ora è composta da 3600 secondi nel prodotto tra J/s e 3600 s la dimensione secondi si semplifica. In altre parole 1 Wh = 3600 J. A volte ciò è fonte di confusione tra kW e kWh cioè tra potenza ed energia. Un esempio per chiarire meglio: un phon da 2000 W (2 kW di potenza) in mezzora consuma 1000 Wh (1 kWh di energia)
Eolico troposferico
E’ la metodologia innovativa per sfruttare il vento a quote non raggiungibili da impianti eolici che sono eretti a terra, si basa sulla considerazione che il vento energeticamente sfruttabile è sensibilmente più frequente ed intenso a quote AGL (dal livello del terreno) che superino i 300metri e che questa progressione di potenza continui incrementandosi senza soluzione di continuità con legge funzione della velocità del vento elevata al cubo, fino a raggiungere la quota tecnicamente sfruttabile dei 9.000 metri, che rappresenta il limite superiore della troposfera.
Quota tecnicamente sfruttabile
E’ la quota raggiungibile dai dispositivi di cattura dell’energia del vento opportunamente dimensionati e controllati, senza soffrire di decadimenti della potenza erogabile e da limitazioni di controllo del volo e predizione delle traiettorie, dove tipicamente la risorsa naturale presenta potenze specifiche di oltre 1.000 volte quelle riscontrate a 50 metri AGL, per poi decadere drasticamente a causa della rarefazione dell’aria.
Quota sfruttabile
E’ la quota di volo limitata da considerazioni di compatibilità con il traffico aereo, da valutazioni di sicurezza al fine di evitare potenze del vento talmente intense da non essere non gestibili in sicurezza dallo specifico macchinario, da valutazioni di prevenzione delle conseguenze di una eventuale anomalia del sistema.
Ali o Vele
Sono dispositivi tecnologici leggeri o ultraleggeri che interagiscono direttamente con la forza e la velocità del vento trasmettendo la potenza meccanica a terra mediante funi, il sostentamento delle ali e vele viene garantito dalla presenza del vento stesso quando possiede una intensità sufficiente alla produzione energetica.
Macchina generatrice
Trattasi dell’insieme dei sistemi a terra per gestire le manovre automatiche dell’ala o vela, inclusi decollo e rientro nonchè il rientro veloce di emergenza e nel contempo provvedere alla trasformazione dell’energia cinetica proveniente dalle funi in energia elettrica mediante servo alternatori a frequenza variabile con erogazione in corrente continua.
Impianto eolico troposferico
o sistema di cattura dell’energia eolica di alta quota
E’ un impianto di produzione di energia elettrica mediante conversione diretta della energia cinetica del vento troposferico, tramite un sistema principalmente composto da ali o vele che trasferiscono a terra, mediante funi, la forza con una velocità di srotolamento dei tamburi in funzione della velocità del vento, i tamburi sono calettati ad uno o più alternatori, uno o più gruppi di conversione della corrente continua in corrente alternata e altri componenti elettrici minori;
Fattoria del vento troposferico
E’ l’insieme di singoli impianti a singola vela distribuiti su un territorio contiguo facenti parte di una singola installazione, la distanza di installazione tra le macchine appartenenti alla stessa fattoria è compresa tra 80 e 150 metri.
Ciclo di produzione
Trattasi della strategia temporale ed operativa di interazione con il vento come ad esempio la suddivisione in fasi di trazione della vela caratterizzate da un guadagno di quota e allontanamento dalla base generatrice (fase attiva) intercalate da fasi di recupero della vela con perdita di quota per ripristinare il ciclo produttivo (fase passiva), il recupero deve presentare un dispendio di energia pari ad una frazione di circa 1/100 dell’energia prodotta nella fase attiva.
Impianto eolico troposferico su terraferma
E’ un impianto che viene realizzato in un sito terrestre e che viene allacciato alla rete con le linee di distribuzione o di media tensione;
Impianto eolico troposferico in mare
E’ un impianto fattoria del vento troposferico che viene realizzato in acque fino a 20 metri di profondità, che richiede piattaforme sostenute dal fondo del mare mediante colonne e plinti e che richiede un allacciamento in corrente continua verso una stazione di conversione a terra;
Impianto eolico troposferico in mare profondo
E’ un impianto fattoria del vento troposferico che viene realizzato in acque oltre i 20 metri di profondità, che è formato da boe galleggianti con dislocamento inferiore ai 100 metri cubi, ancorate con catene o opportuni cavi ad un corpo morto gravitazionale appoggiato sul fondo del mare, richiede allacciamenti collettivi o unificati in corrente continua o alternata sottomarini che raggiungano la terraferma;
Sistema eolico troposferico a Carosello
E’ un impianto di produzione di energia elettrica mediante conversione diretta della energia cinetica del vento di potenza non inferiore ad 1 GW; esso è composto principalmente da un insieme di macchine di gestione delle vele analoghe al punto f che sono montate su e mettono in rotazione un grande anello generatore, da uno o più gruppi di conversione della corrente continua in corrente alternata e da altri componenti elettrici minori;
Sistema eolico troposferico a Carosello in mare
E’ una evoluzione della macchina al punto g con una opportuna tropicalizzzione delle componenti e un sistema di sostegno a colonne infisse sul fondale.
Sistema eolico troposferico a Carosello in mare profondo
E’ una evoluzione della macchina al punto g con la struttura galleggiante e ancorata al fondo marino mediante catene o opportuni cavi ad una serie di corpi morti gravitazionali giacenti sul fondo marino.
Potenza nominale (o massima, o di picco, o di targa) dell’impianto eolico troposferico
E’ la potenza elettrica dell’impianto, determinata dalla somma delle singole potenze nominali (o massime, o di picco, o di targa) di ciascuna macchina generatrice facente parte del medesimo impianto o fattoria del vento troposferico, misurate alle condizioni nominali;
Piccoli impianti
Sono gli impianti realizzati da una singola macchina generatrice di gestione di una singola vela, che hanno una potenza non superiore a 3.000 kW,
Grande impianto di eolico troposferico
E’ un impianto diverso da quello di cui alla lettera U tipicamente organizzato in fattoria del vento troposferico o in Carosello
FlyGen e GroundGen
Sono i termini riconosciuti internazionazionalmente per distinguere le famiglie concettuali di eolico troposferico o di alta quota che si distinguono per avere gli alternatori ed i trasformatori a bordo dell’ala ed il cavo di vincolo di tipo conduttore elettrico (FlyGen), oppure gli alternatori e il macchinario pesante di controllo a terra con le ali di tipo leggero o ultraleggero con le funi di vincolo in materiali polimerici ad alto modulo ed isolanti caratterizzati da un ciclo produttivo a yoyo.
AWE (Airborne Wind Equipments)
Termine internazionalmente adottato come tentativo di individuare il settore emergente.
Pumping Kite & yoyo
Termini adottati in letteratura per descrivere il ciclo produttivo dei GroundGen
Themocracy
ho trovato questo,
molto interessante!
http://www.varesano.net/blog/fabio/visiting-kitegen
leo
Leo,
“the hand” che si vede di traverso in una foto è il famoso “compasso” che va sullo stem?
Spero che nel blog sia possibile pubblicare anche qualche foto esplicativa!
Stefano
È tutto molto interessante ma, per favore, potreste innanzitutto darci notizie sullo sviluppo del prototipo?
Da parecchi mesi le informazioni arrivano col contagocce e questa assenza di notizie “fresche” è preoccupante per chi segue con speranza il progetto Kitegen: sono sorti problemi inattesi o il programma prosegue come previsto?
Nei test di volo che state facendo, che sistema usate per far decollare la vela?
Grazie.
R
@renato
a brevissimo un post specifico sull’argomento