L’energia eolica è una fonte rinnovabile, in quanto non richiede alcun tipo di combustibile, ma utilizza l’energia cinetica del vento (conversione dell’energia cinetica del vento, prima in energia meccanica e poi in energia elettrica); è pulita, perché non provoca emissioni dannose per l’uomo e per l’ambiente. Gli aerogeneratori non hanno alcun tipo di impatto radioattivo o chimico, visto che i componenti usati per la loro costruzione sono materie plastiche e metalliche.

Rispetto ad altre fonti rinnovabili di energia, come ad esempio quella solare, l’energia eolica si distingue per alcuni fattori:

• Oltre ad essere continuamente disponibile e non inquinante, può essere utilizzata per compiere svariati lavori: meccanici ed elettrici.
• È disponibile sia di giorno che di notte.
• I meccanismi che sfruttano l’energia eolica non richiedono necessariamente tecnologie d’avanguardia.
• Ecologicamente parlando non è assolutamente inquinante e non influisce per nulla sugli ecosistemi in cui è inserita.
• L’energia eolica, infine, può essere sfruttata sul posto ove è richiesta e non ha bisogno di lunghi e fastidiosi collegamenti con i luoghi di utilizzazione.

Le tipologie impiantistiche

Tutti gli impianti eolici sono classificabili nelle seguenti categorie:

• Funzionamento ad isola: il generatore eolico alimenta uno o più apparecchi elettrici. L’energia fornita dal generatore, ma momentaneamente non utilizzata, viene usata per caricare degli accumulatori. Quando il fabbisogno aumenta, o quando il generatore eolico non funziona, viene utilizzata l’energia immagazzinata negli accumulatori.

Applicazioni: zone non raggiunte dalla rete di distribuzione elettrica e dove l’installazione di essa non sarebbe conveniente. Esempi applicativi sono la metrologia e le telecomunicazioni, ma anche l’alimentazione domestica di rifugi e casolari di campagna.

• Funzionamento per immissione in rete: come nell’impianto ad isola il generatore eolico alimenta le apparecchiature elettriche collegate. L’energia momentaneamente non utilizzata viene immessa nella rete pubblica. Il gestore di un impianto di questo tipo fornisce dunque l’energia eccedente a tutti gli altri utenti collegati alla rete elettrica, come una normale centrale elettrica. Durante i periodi con vento insufficiente la corrente elettrica può essere nuovamente prelevata dalla rete pubblica. Naturalmente il gestore di un impianto eolico di questo tipo verrà pagato dall’impresa erogatrice di energia elettrica per l’energia immessa in rete. L’energia è ecologica ed aiuta ad ammortizzare gli investimenti in tempi relativamente brevi.

Applicazioni: in qualsiasi posto che disponga di un allacciamento standard alla rete pubblica.

Gli impianti eolici ad isola funzionano, come fa intuire già il nome, indipendentemente dalla rete elettrica pubblica. Questo tipo di impianto viene dunque impiegato principalmente per l’alimentazione di apparecchi in zone isolate o nel caso sia richiesta grande mobilità. Per poter disporre di energia elettrica anche in assenza di vento l’energia fornita durante i periodi ventosi dal generatore viene immagazzinata dagli accumulatori.

Un semplice impianto eolico ad isola è composto dai seguenti elementi:

• Generatore eolico: converte l'energia meccanica in energia elettrica. È diverso dagli altri generatori utilizzati per la produzione d'energia elettrica poiché deve lavorare con una sorgente soggetta ad un'ampia variazione; di conseguenza la frequenza della corrente generata può essere variabile.
• Regolatore di carica + sistema di frenatura: è un apparecchio elettronico che regola la ricarica e la scarica degli accumulatori. Fra i suoi compiti ci sono l’interruzione della ricarica ad accumulatore pieno e la sicurezza dell’impianto in qualsiasi condizione ambientale (come con forti raffiche di vento).
• Accumulatori: sono i magazzini di energia di un impianto eolico. Essi forniscono l’energia elettrica quando il generatore non è in grado di produrne, per mancanza di ventosità.
• Inverter: trasforma la corrente continua proveniente dal generatore e/o dagli accumulatori in corrente alternata convenzionale a 230 V / 400 V. Se l’apparecchio da alimentare necessita di corrente continua si può fare a meno di questo componente.
• Utenze: apparecchi alimentati dall’impianto eolico.

Un impianto eolico per immissione in rete é principalmente composto dai seguenti componenti:

• Generatore eolico: converte l'energia meccanica in energia elettrica. È diverso dagli altri generatori utilizzati per la produzione d'energia elettrica poiché deve lavorare con una sorgente soggetta ad un'ampia variazione; di conseguenza la frequenza della corrente generata può essere variabile.
• Raddrizzatore + sistema di frenatura: la corrente alternata con frequenza variabile non può essere immessa nella rete pubblica. Essa viene dunque raddrizzata. Il sistema di frenatura, inoltre, garantisce la sicurezza dell’impianto in qualsiasi condizione ambientale (come con forti raffiche di vento).
• Inverter per immissione in rete: la corrente è convertita nuovamente in corrente alternata, ma con frequenza esattamente uguale a quella della rete. Dopo un filtraggio essa è immessa nella rete.
• Quadro di interfaccia di rete: convoglia l’uscita del quadro di protezione inverter su un'unica linea, per poi essere interfacciato alla rete elettrica.
• Utenze: apparecchi alimentati dall'impianto eolico.
• Contatore di energia bidirezionale gestore di rete (Enel): misura sia la quantità di energia consumata dalle utenze sia la quantità di energia immessa in rete (prodotta e non consumata). Tramite questo contatore, si regola il servizio della Tariffa Onnicomprensiva o in alternativa dello Scambio sul Posto.
• Rete: allacciamento alla rete pubblica dell'azienda elettrica.

Un ulteriore classificazione risulta in base alla tecnologia utilizzata:

• Impianti ad asse orizzontale: (bipala, tripala, multipala). Sono i più diffusi, derivati dalla tecnologia delle grandi centrali eoliche. Il rotore è disposto verticalmente e si orienta inseguendo la direzione del vento;
• Impianti ad asse verticale: Il rotore si presenta in svariate forme e geometrie sulla base della soluzione tecnica individuata dal singolo produttore. Hanno caratteristiche interessanti in termini di robustezza e silenziosità anche se in genere sono più costosi dei precedenti.

Impatto ambientale: benefici globali

Una delle maggiori perplessità sulla installazione di centrali eoliche dipende dalle preoccupazione sul loro impatto ambientale. E’ quindi opportuno sottolineare che per i generatori fino a 20 kW non è richiesta la valutazione di impatto ambientale e fino a 60 kW è necessaria solo una D.I.A. per l'installazione.