IL PROGETTO WINDBOOSTER

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1 IL PROGETTO WINDBOOSTER

2 La turbina eolica La funzione di una turbina eolica è quella di «sottrarre» energia al flusso d aria intercettato e convertirla in energia elettrica.

3 La tecnologia Windbooster (1/2) INSTALLAZIONE PRESSO L AMBASCIATA ITALIANA IN BRASILE

4 La tecnologia Windbooster (2/2) Windbooster è una turbina eolica ad asse verticale a flusso convogliato progettata per risolvere gli inconvenienti che limitano l efficienza delle tradizionali turbine eoliche ad asse verticale. Windbooster è una turbina eolica appositamente progettata per installazioni «on-roof». La parte rotante della macchina (il cosiddetto «rotore») è completamente contenuta all interno di un «convogliatore» statico. Tale caratteristica rende il prodotto particolarmente idoneo ad installazioni in ambienti urbani: in caso di cedimento strutturale (evento remoto ma possibile) il convogliatore svolge la funzione di schermo ed evita l eiezione di frammenti solidi potenzialmente pericolosi. Il convogliatore svolge anche l importante funzione di migliorare la qualità del flusso d aria che alimenta il rotore interno: rispetto alle tradizionali turbine ad asse verticale, la Windbooster sfrutterà in modo più efficiente i flussi turbolenti tipici delle installazioni in ambienti urbani con un ingombro, a parità di potenza nominale, nettamente inferiore alla concorrenza.

5 Windbooster 1.0: curva di potenza La curva di potenza di un aerogeneratore descrive, in termini di potenza, il comportamento «reale» della turbina eolica al variare della velocità istantanea del vento (al netto di tutte le perdite aerodinamiche, meccaniche ed elettriche caratteristiche della macchina eolica). Si riportano le curve di potenza meccanica ed elettrica, potenza espressa in W (asse sinistro delle ordinate) corredate dai rendimenti dei dispositivi che compongono il sistema elettrico della macchina eolica (asse destro delle ordinate). In ascissa la velocità istantanea del vento.

6 Stato attuale del progetto Protezione della proprietà intellettuale: è nella fase finale la procedura per la presentazione della domanda di brevetto. Analisi della concorrenza: è in corso un analisi del mercato delle turbine eoliche ad asse verticale con potenza nominale compresa tra 300 W e 3 kw. Attualmente sono state prese in esame 19 macchine eoliche. Caratterizzazione della macchina eolica: una Windbooster 1.0 (potenza nominale di 1 kw) è stata installata in un sito di test. Attualmente il «track record» ha un estensione temporale pari ad 1 anno.

7 Confronto con la concorrenza Si mette a confronto la Windbooster 1.0 con le turbine eoliche selezionate (analisi della concorrenza) sulla base dei seguenti indicatori di efficienza. Denominazione Indicatore specifico Indicatore integrale Coefficiente di potenza si no Producibilità no si Producibilità specifica si si Producibilità/costo no si Un indicatore di efficienza si definisce «specifico» se tiene conto delle dimensioni della macchina eolica: esso permette quindi di confrontare anche macchine di taglia diversa, rendendo relativa la produzione di energia rispetto alla dimensione del generatore. Un indicatore di efficienza si definisce «integrale» se tiene conto di tutte le possibili condizioni operative sperimentabili dalla macchina eolica: esso quindi guarda alla prestazione globale della macchina eolica in un certo intervallo di tempo. Per rendere più significativo il confronto con la concorrenza, quando si utilizza un indicatore «specifico» il confronto è esteso a tutte le macchine eoliche selezionate (potenza nominale compresa nell intervallo kw), mentre quando l indicatore è non «specifico», il confronto è limitato alle sole turbine eoliche con potenza nominale simile a quella della Windbooster 1.0 ( 1.5 kw).

8 Windbooster 1.0: il coefficiente di potenza Il coefficiente di potenza misura quanto la macchina eolica sia efficiente nel sottrare energia al flusso d aria che la investe: efficienza non solo in termini di potenza sottratta ma anche in termini di spazio necessario. Si riporta un confronto fra i valori del coefficiente di potenza medio delle turbine eoliche prese in esame: la media è effettuata sui valori del coefficiente di potenza sviluppato nell intervallo di valori della velocità del vento 3 15 m/s. La Windbooster 1.0 supera tutte le turbine concorrenti!

9 Windbooster 1.0: producibilità Si riporta la produzione annua di energia, espressa in kwh, in funzione del valore atteso della velocità media annua caratteristica del sito di installazione. La Windbooster 1.0 (curva rossa) si dimostra particolarmente adatta ad essere impiegata in contesti ambientali caratterizzati da velocità del vento medio/basse (inferiori a 7.5 m/s).

10 Windbooster 1.0: producibilità specifica (1/2) Si riporta la produzione annua specifica di energia, espressa in kwh/m 2, in funzione del valore atteso della velocità media annua caratteristica del sito di installazione. La Windbooster 1.0 (curva rossa) si dimostra essere una turbina con un elevata producibilità specifica: supera tutte le turbine di pari potenza nominale e compete con le turbine di taglia superiore grazie alle sue doti di «compattezza».

11 Windbooster 1.0: producibilità specifica (2/2) Si riporta la produzione annua specifica di energia, espressa in kwh/m 2, in funzione del valore atteso della velocità media annua caratteristica del sito di installazione. La Windbooster 1.0 (curva rossa) si dimostra essere una turbina con un elevata producibilità specifica: supera tutte le turbine di pari potenza nominale e compete con le turbine di taglia superiore grazie alle sue doti di «compattezza».

12 Windbooster 1.0: producibilità specifica % (1/2) Si riporta la produzione annua specifica di energia, espressa in percentuale della produzione annua specifica della Windbooster 1.0, in funzione del valore atteso della velocità media annua caratteristica del sito di installazione. La linea rossa (Windbooster 1.0) separa le turbine con una maggiore producibilità specifica (ordinata >100%) da quelle con una minore producibilità specifica (ordinata < 100%).

13 Windbooster 1.0: producibilità specifica % (2/2) Si riporta la produzione annua specifica di energia, espressa in percentuale della produzione annua specifica della Windbooster 1.0, in funzione del valore atteso della velocità media annua caratteristica del sito di installazione. La linea rossa (Windbooster 1.0) separa le turbine con una maggiore producibilità specifica (ordinata >100%) da quelle con una minore producibilità specifica (ordinata < 100%).

14 Windbooster 1.0: producibilità/costo % Si riporta il rapporto producibilità/costo, espresso in percentuale del valore relativo alla Windbooster 1.0, in funzione del valore atteso della velocità media annua caratteristica del sito di installazione. La Windbooster 1.0 (curva rossa) supera tutte le turbine di pari potenza nominale.

15 Sviluppi del progetto Windbooster La serie Windbooster: utilizzare l esperienza maturata con il modello Windbooster 1.0 per sviluppare una nuova gamma di prodotti. Identificare le classi di potenza più «appetibili» per il mercato. Sviluppare una soluzione tecnica per un impianto multi-turbina («totem»). Sviluppare una soluzione tecnica per un impianto ibrido fotovoltaico + eolico. Identificare una soluzione tecnica efficiente ed economica per dotare la serie Windbooster di un sistema di accumulo. Migliorare l estetica del prodotto per renderlo più idoneo ad installazione urbane.

16 La tecnologia Windbooster oggi: profili consumer SOLUZIONI ON-GRID Soluzione Sistema Windbooster Inverter Dump load Small (1 kw) kw 2 kw Medium (2 kw) 2 x kw 4 kw Large (3 kw) 3 x kw 6 kw SOLUZIONI OFF-GRID Soluzione Sistema Windbooster Basic (1 kw) FV Smart small (1+1 kw) kw Smart medium (2+2 kw) 2 x kw Smart large (3+3 kw) 3 x kw Accumulo 310 V 310 V 520 V 750 V

17 La tecnologia Windbooster oggi: profili business SOLUZIONI ON-GRID Soluzione Sistema Windbooster Feed-in tariff [ /kwh] MFIT12 4 x 3 kw MFIT15 5 x 3 kw 0.268

18 GRAZIE PER L ATTENZIONE S.E.I. S.r.l. Via GIORDANIA , GROSSETO [email protected] Contatti: