Per il confronto con i tradizionali generatori eolici è stato preso in esame il modello GEV HP 1Mw della Vergnet utilizzando i dati ufficiali pubblicizzati nell’estratto della documentazione originale scaricabile cliccando qui.

Il modello GEV HP 1Mw è un generatore a due pale con un diametro del rotore di 62 metri e posizionato a 70 metri di altezza mediante una torre tubolare; la potenza di picco è di 1Mw e il costo di mercato è di 1.750.000 Euro.

La comparazione è stata svolta con un generatore TWIND disegnato a pié di pagina e composto da due palloni aerostatici di 12 metri di diametro che lavorano a 1.000 metri di quota con due elementi velici (paracadute) ciascuno di 19 metri di diametro. I rendimenti energetici del generatore TWIND sono stati ottenuti con un processo di calcolo visionabile cliccando qui.

Nel confronto tra le due tecnologie si è ipotizzata la persistenza del vento per 3.000 ore annue sul generatore tradizionale e di corrispondenti 6.900 ore annue in quota; sempre in quota la velocità del vento è stata aumentata attribuendo alla legge empirica di potenza un fattore “c” prudenziale di 0,20.

Dal raffronto grafico si deduce come i due impianti hanno un rendimento energetico pressoché equivalente sino ad una velocità del vento a bassa quota di 8 metri al secondo, per poi distinguersi a velocità superiori per le migliori prestazioni della tecnologia TWIND.

 

La tabella successiva realizza il confronto, seppur indicativo, tra i costi della componentistica dei due impianti sopra esaminati; per il generatore tradizionale sono stati presi a modello i dati percentuali indicati per potenza installata di 1.000 Kwp, nello studio: Wind Turbine Design Cost and Scaling Model – L. Fingersh, M. Hand, and A. Laxson, NREL, 12/2006; per la tecnologia Twind sono stati utilizzati i preventivi di costo richiesti a più fornitori. 

A sostanziale parità di prestazioni si evince come la tecnologia TWIND permette un risparmio di costi industriali del 60% o, nell’altra prospettiva, si può concludere che la realizzazione di un impianto tradizionale eolico richiede un investimento superiore del 150% rispetto ad un equivalente impianto TWIND.

 

Per quanto concerne il confronto con le tutte le tecnologie oggi esistenti che tentano una affermazione nel segmento dell’energia eolica ad alta quota, la Tecnologia TWIND si differenzia per tre caratteristiche importanti:

Un primo elemento di differenziazione consiste nella affidabilità di funzionamento per la presenza di un cavo singolo di collegamento (senza rischio di incrocio di cavi) e per una dinamica non vincolata a sofisticati controlli di gestione ma a basata sulla semplicità di meccanismi legati a leggi fisiche.

Una seconda importante caratteristica riguarda la capacità di produzione:  il generatore elettrico posizionato al suolo e ampie superfici veliche sorrette da palloni aerostatici, consentono dimensionamenti per alte potenze unitarie altrimenti impossibili nelle tecnologie dove il generatore viene portato in quota e che, per tale motivo, deve risultare di piccolo peso e quindi di bassa potenza.

Infine l’installazione di un generatore TWIND ha un basso impatto ambientale poiché a terra viene effettuata una installazione minima e relativa al solo alloggiamento del generatore elettrico con ancoraggio del cavo senza sacrificare le coltivazioni o altri impieghi del suolo.

Da un punto di vista paesaggistico, lo stesso modulo di cui sopra non ha nessun impatto evidente poichè alle quote operative di 800-1000 metri i palloni divengono invisibili ad occhio nudo.

La grandezza apparente di un oggetto viene infatti percepita dall’occhio umano in funzione della sua dimensione (D) e dalla sua distanza (d); questa grandezza apparente viene data dall’angolo visuale misurato in radianti (RAD) calcolato dal rapporto D/d moltiplicato per 360/2π.

Riferendoci ad modulo aerostatico con palloni di 12 metri di diametro, l’angolo sotto il quale si vede il rispettivo paracadute di 19 metri di diametro a 1.000 m di altezza è quindi pari a 1,1 RAD. Per avere un’idea di cosa rappresenti questa grandezza apparente, occorre considerare che è la stessa percepita per una moneta da un Euro (diametro 23 mm) posta a 1,2 metri di distanza (0,023 diviso 1,1 moltiplicato per 360/2π).

La grandezza apparente di cui sopra viene percepita da un osservatore posto al suolo e sulla verticale del modulo aerostatico nel punto a lui più vicino: è evidente che per distanze superiori la visibilità tende a ad essere impossibile ad occhio nudo; facendo l’esempio di una distanza dell’osservatore di 5 Km dall’impianto, la percezione equivale alla stessa moneta da un Euro posta a più di 6 metri di distanza.

Questi tre punti assommati tra loro determinano alti rendimenti energetici abbinati a bassi costi ambientali, di installazione e di manutenzione che ben si configurano per uno sfruttamento industriale della tecnologia.