STUDI DI PREFATTIBILITA NEL CAMPO EOLICO: DESCRIZIONE DELLE ATTIVITÀ PREVISTE

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1 STUDI DI PREFATTIBILITA NEL CAMPO EOLICO: DESCRIZIONE DELLE ATTIVITÀ PREVISTE Indice 1. Censimento preliminare e acquisizione dati/stime di vento 1.1 Censimento preliminare dati nel sito 1.2 Estensione temporale serie storiche brevi tramite tecniche statistiche (MCP) 1.3 Ricostruzione campo di vento ad alta risoluzione 2. Analisi anemologica e di producibilità energetica 2.1 Analisi anemologica 2.2 Analisi di producibilità energetica 3. Elaborazioni e restituzioni spaziali

2 1. Censimento preliminare e acquisizione dati/stime di vento 1.1 Censimento preliminare dati nel sito Sulla base delle indicazioni fornite in merito all ubicazione del sito d interesse, è possibile effettuare un analisi preliminare finalizzata ad inquadrare il sito in relazione ai principali tematismi presenti (orografia, classe di rugosità, viabilità stradale, eventuali vincoli ambientali, linee elettriche, etc.) In termini anemologici, il sito in esame può inoltre essere inquadrato preliminarmente sulla base delle indicazioni di massima fornite dagli atlanti eolici mondiali (FirstLook), europei (WAsP), italiani (CESI) o regionali eventualmente presenti. Per il sito d interesse è di seguito possibile condurre un censimento di dati di vento misurati da stazione e/o stimati da modello disponibili nel territorio in esame per un periodo temporale significativo (almeno 1 anno). Nel censimento verranno vagliate tutte le possibili fonti, quali Soggetti pubblici proprietari di dati misurati (Aeronautica Militare, ARPA regionali, etc.), o Enti/Istituti che dispongano di specifici archivi di stime da modello (ARPA Emilia-Romagna, CESI Ricerca, CETEMPS, Consorzio LaMMA, etc.) Ciò comporterà un attento esame sia delle caratteristiche dei dati misurati (ubicazione stazione, quota verticale, periodo temporale di copertura, risoluzione temporale, etc.) che di quelli stimati: in quest ultimo caso, sarà di particolare interesse la risoluzione spaziale del grigliato del modello (ad es. 5 Km, 10 Km, etc.) Nella ricognizione dei dati la priorità verrà ovviamente data a quelli misurati con campionamento a 10 minuti. 1.2 Estensione temporale serie storiche brevi tramite tecniche statistiche (MCP) Allo scopo di estendere temporalmente serie storiche non particolarmente lunghe di dati misurati in prossimità del sito d interesse, è eventualmente possibile implementare specifiche tecniche statistiche (ad es. Measure-Correlate-Predict, o MCP), attraverso il confronto con dati di riferimento a lungo termine. 1.3 Ricostruzione campo di vento ad alta risoluzione Nel caso in cui nell area in esame siano disponibili stime da modello a bassa risoluzione (5-10 Km) o misure provenienti da stazioni ubicate ad una certa distanza da essa, o ancora misure da stazione unicamente alla quota di 10 m dal suolo, è

3 auspicabile l applicazione di un modello meteorologico di tipo diagnostico in grado di ricostruire tridimensionalmente il campo di vento ad una risoluzione più fine (200 m, 100 m). Allo scopo si prevede l utilizzo del modello matematico CALMET (peraltro già utilizzato in letteratura per questi scopi) supportato dai dati del modello digitale del terreno e della classificazione di uso-suolo alla risoluzione opportuna (fino ad un massimo di 100 m). Il modello CALMET potrà essere inizializzato sia da dati misurati che da stime da modello, che da entrambe le tipologie di dato, ed applicato per l intero intervallo di tempo (1-2 anni) con passo temporale di un ora.

4 2. Analisi anemologica e di producibilità energetica 2.1 Analisi anemologica Sulla base dei dati puntuali di vento misurati da anemometro o simulati mediante modello matematico, è possibile condurre un analisi anemologica finalizzata al calcolo della producibilità eolica del sito Quote di riferimento Per ciascuna delle quote altimetriche di riferimento relative ai dati di partenza (ad es. 20 m, 40 m, etc.), l analisi anemologica prevede l elaborazione dei seguenti indicatori: rosa dei venti e relative Joint Frequency Functions; rosa densità di potenza e relative Joint Frequency Functions; medie orarie e mensili della velocità del vento; medie orarie e mensili della densità di potenza; istogramma di frequenza della velocità del vento; distribuzione di Weibull della velocità del vento e annessi parametri di scala e forma; media, mediana e moda della velocità del vento. Nel caso si disponga di dati misurati campionati a 10 minuti, verranno calcolati i parametri della turbolenza del sito, quali: grafico intensità turbolenza vs. velocità media vento (con curve delle turbolenze di progetto finalizzate alla scelta delle classi di turbine in accordo con le norme IEC ); istogramma di frequenza dell intensità di turbolenza; istogramma di frequenza del rapporto di raffica; istogramma di frequenza della dev. standard della dir. media del vento; medie per classi di vel. vento e direzione di provenienza dell intensità di turbolenza; medie per classi di vel. vento e direzione di provenienza del rapporto di raffica; medie per classi di vel. vento e direzione di provenienza della dev. standard della dir. media del vento Quota di estrapolazione mozzo turbina

5 Sulla base dei dati di partenza, è possibile effettuare l estrapolazione verticale del vento alla quota di operatività della turbina (mozzo) secondo appropriati algoritmi (legge logaritmica, legge di potenza, etc.) che tengano conto della classe rugosità del sito, univoca per il sito oppure distinta per settore di provenienza del vento. In corrispondenza della quota estrapolata, l analisi anemologica prevede l elaborazione dei seguenti indicatori: rosa dei venti e relative Joint Frequency Functions; rosa densità di potenza e relative Joint Frequency Functions; medie orarie e mensili della velocità del vento; medie orarie e mensili della densità di potenza; istogramma di frequenza della velocità del vento; distribuzione di Weibull della velocità del vento e annessi parametri di scala e forma; media, mediana e moda della velocità del vento. 2.2 Analisi di producibilità energetica Sulla base dei dati puntuali di vento misurati da anemometro o simulati mediante modello matematico, in corrispondenza delle quote altimetriche dei dati di partenza (20 m, 40 m, etc.), oppure di quelle di estrapolazione precedentemente calcolata, è possibile condurre un analisi di producibilità energetica del sito Confronto tra un set omogeneo di turbine Allo scopo di adattare al meglio la scelta della turbina alle caratteristiche anemologiche del sito, ed in particolare individuare il modello che assicuri la producibilità più elevata, è possibile condurre un confronto tra tutti gli aerogeneratori che rientrino in uno specifico range di caratteristiche, sulla base di criteri dimensionali o di potenza. In particolare, per ciascuna turbina verranno calcolati i seguenti indicatori: fattore di capacità; fattore di disponibilità; producibilità netta annua; numero di ore equivalenti a potenza nominale. Ciò consentirà, relativamente all indicatore di specifico interesse, di individuare il modello di aerogeneratore più idoneo al caso in esame.

6 2.2.2 Producibilità energetica turbina scelta Una volta individuata la turbina di specifico interesse, verrà condotta un analisi di producibilità energetica che prevede l elaborazione dei seguenti indicatori: istogramma di frequenza della producibilità netta di energia per classi di vel. vento; fattore di capacità e di disponibilità; producibilità netta annua; numero di ore equivalenti a potenza nominale; distribuzione densità di probabilità ore equivalenti a potenza nominale; grafico della funzione densità di potenza.

7 3. Elaborazioni e restituzioni spaziali L analisi anemologica e di producibilità energetica potrà essere limitata ad un unico punto geografico rappresentativo del sito, oppure estesa ad un congruo set di punti in grado di fornire una caratterizzazione appropriata del sito. In quest ultimo caso sarà possibile operare la georeferenziazione sul territorio dei risultati prodotti, e quindi elaborare le mappe spaziali dei diversi indicatori anemologici ed energetici attraverso le corrispondenti isocurve sovrapposte ai layer tematici e cartografici dell area d interesse.