L'eolico off-shore di tipo floating : aspetti innovativi, stato dell'arte, analisi aero-idro-servo-elastica

La presente tesi si propone di presentare l’eolico off-shore di tipo floating sotto diversi punti di vista. In primo luogo, un’introduzione sul mondo eolico off-shore mostra i punti di forza rispetto all’affermata tecnologia on-shore, presentando le statistiche attuali e classificando gli impianti in base alla profondità del fondale marino. Successivamente, entrando nel merito dell’eolico floating, si illustrano i driver che spingono all’interesse verso le piattaforme galleggianti, le nuove sfide ingegneristiche che emergono, la sinergia con il settore oil&gas e si caratterizza la dinamica delle turbine in termini di carichi aerodinamici, idrodinamici, gravitazionali e inerziali. Si propone l’analisi dettagliata della peculiarità delle turbine eoliche off-shore di tipo floating, ossia il “negative damping problem” e, di conseguenza, una revisione storica delle soluzioni proposte per quanto concerne la progettazione del sistema di controllo. In seguito, si propone la classificazione delle turbine floating in base al sistema di ancoraggio e alla tipologia di piattaforma, seguita dalla rassegna delle installazioni full-scale, prototipi, modelli in fase di test e da un’analisi economica in termini di LCOE. Infine, grazie al software FAST, si studia il comportamento dinamico delle diverse tipologie di piattaforma, in ottica dell’analisi aero-idro-servo-elastica.