Rinnovabili • Centrali carbone Germania: Berlino spegne 3,1 GW

La crisi del gas è finita: entro marzo la Germania spegne 3,1 GW di centrali a carbone

Shut down per 7 centrali a lignite usate come “cuscinetto d’emergenza” dopo lo scoppio della guerra in Ucraina per evitare di intaccare le riserve di gas. Gli impianti avrebbero dovuto chiudere prima, ma il governo li aveva tenuti in funzione per garantire la sicurezza energetica

Centrali carbone Germania: Berlino spegne 3,1 GW
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L’anno scorso la generazione elettrica nazionale da carbone è scesa di 1/3

(Rinnovabili.it) – Berlino spegnerà 7 centrali a carbone entro la fine del mese, per una capacità installata complessiva di 3,1 GW. Questi impianti a lignite – una delle fossili più inquinanti – erano stati risparmiati dal piano di chiusura nel 2022, per via della guerra in Ucraina. Secondo la tabella di marcia del governo, la chiusura delle centrali a carbone in Germania si dovrebbe concludere “idealmente” nel 2030. Nello specifico, si tratta delle unità E e F della centrale di Niederaußem e dell’unità C, D ed E di Neurath (entrambe di RWE), e delle unità E e F della centrale di Jänschwalde, di proprietà della Leag.

Il ritardo nel phase out era stato deciso da Berlino all’indomani dell’invasione russa dell’Ucraina per le incertezze sulla fornitura di gas. Il governo aveva scelto di prolungare la vita al carbone per risparmiare gas, rinnovando poi la decisione per un altro anno nel 2023. Una posizione che aveva attirato critiche perché, in parallelo, Berlino aveva scelto di tirare dritto sulla chiusura delle ultime centrali nucleari attive nel paese.

Nel 2023, -48 TWh per le centrali a carbone in Germania

Al termine della stagione invernale 2023-24, l’agenzia federale tedesca che regola la fornitura di elettricità (BNetzA) giudica superata la fase di crisi. Le centrali a carbone che la Germania aveva tenuto come riserva possono essere spente senza danneggiare le riserve di gas (oggi al 65% della capacità complessiva, livello record rispetto agli ultimi anni) né la stabilità della rete.

“Le chiusure sono pianificate e prese in considerazione in tutte le previsioni di fornitura. La sicurezza dell’approvvigionamento è ancora garantita”, assicura l’agenzia, che fa sapere che a novembre in Germania erano presenti sul mercato complessivamente 245 gigawatt di impianti di produzione elettrica. Di questi, circa 159 gigawatt provenivano da fonti energetiche rinnovabili.

Già nel 2023, d’altronde, la riserva di generazione elettrica da carbone era stata ben poco sfruttata. La generazione dalle centrali a lignite è calata al minimo dal 1963, mentre quella dalle centrali ad antracite ai livelli più bassi dal 1955. Secondo i dati dell’istituto Fraunhofer, nel complesso l’anno scorso le centrali a carbone in Germania hanno visto una riduzione dell’output di quasi 1/3, pari a -48 TWh, mentre la quota delle rinnovabili nella produzione nazionale netta di elettricità è cresciuta del 7,2% rispetto al 2022, arrivando a quasi il 60% del totale (260 TWh).

“Le emissioni derivanti dalla combustione di lignite e carbon fossile in Germania sono storicamente enormi e sono tra le cause principali della crisi climatica. È buona cosa che la Germania stia ora tornando al percorso di phase out pianificato”, commenta la deputata dei Verdi al parlamento tedesco Kathrin Henneberger.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
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Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.