Brochure Animated wind parks

2009
progettazione parchi eolici
hi li i

Ing. Bruno Manca

2009

i

Go le E h
oog Earth
Una insollita
isione: i parchi
vi i
eolici
e i anim
mati

PROGETTAZIONE PARCHI EOLICI      15 settembre 2009

Introduzione:

Per i pochi che ancora non conoscono Google Earth1, si tratta di un'applicazione grafica
tridimensionale gratuita che permette di visualizzare fotografie aeree e satellitari della Terra con un
dettaglio molto elevato, memorizzati in una piattaforma GIS.
Nelle principali città del pianeta il programma è in grado di mostrare immagini con una risoluzione
inferiore al metro quadrato.
Nell’ambito della progettazione, realizzazione e gestione dei Parchi Eolici, sono molteplici i possibili
utilizzi di questo software per la rappresentazione tridimensionale, e nelle pagine seguenti è possibile
vedere le applicazioni da me proposte.
La potenza di questo strumento è dovuta principalmente alla sua facilità di utilizzo da parte di tutti
quelli che hanno una conoscenza informatica di base.
Google Earth diventerà uno strumento sempre più indispensabile da affiancare alle rappresentazioni
GIS tradizionali, colmando quelle che sono le loro peculiarità più negative, e cioè la scarsa fruibilità da
parte di persone non esperte ed i costi elevati in termini di software2.

La brochure è organizzata in moduli che possono essere letti separatamente, in cui a fianco alle
tecniche di lavoro tradizionali, riporto i nuovi orientamenti da me proposti nell’ottica di Google Earth.

                          www.brunomanca.com      www.energhia.blogspot.com


1
Scaricabile gratuitamente dal sito: http://earth.google.com/
2
Quest’ultimo aspetto sta comunque venendo meno grazie ai software open‐source liberamente utilizzabili.

2

PROG
GETTAZIONE PARCHI EOL
LICI      15 sette
embre 2009

Modu
ulo A ‐ Rili
ievo fotog
grafico

• Footografie con
n Geotag (po
osizione geog grafica rilevata da GPS);
• Visione su Gooogle Earth de
ei punti di rip
presa fotogra afica e dei tr
racciati;
• Geenerazione ppanoramiche e a 360° sia s
su formato jp erattivo (Quick Time3);
peg/TIFF che di video inte

ese
empio di panor
ramica 360°

Ese
empio di foto v video interatti ivo,

nella
a quale col pla ayer  QuickTim me è

posssibile ruotare e manualment te il
panoorama come se ci trovassim mo sul
posto. Inoltre su u Google Earth h si
visua
alizzano su am mbiente intera attivo

3D le posizioni de ei punti di ripr
resa
ed i tra
acciati.


3
Quic
ck Time è un p
player gratuito
o che consent
te la visione di video interattivi tipo MOV
V.

3


In questo esempio è possibile vedere la panoramica 360° direttamente dentro G.E,
E’ possibile ruotarla come se ci trovassimo sul posto.


4

PROG
LICI      15 sette
embre 2009

Mod
dulo B ‐ Simulazione
e fotograf
fica del Pa
arco Eolico
o nel sito p
prescelto

• Footomontaggio realizzato con metodi ibridi di rend
dering e foto
o simulazionee dai punti panoramici
cooncordati;
• Geenerazione ppanoramichee singole o m
montaggio su tavola appo tiglio personalizzato;
osita con cart

Esempi
io di tavola con
ntenente le sim
mulazioni fotogr
rafiche e l’inqu
uadramento geografico


Simulazione fotografica Pa
arco eolico in co
onfronto alla si naria
ituazione origin

5

PROG
LICI 15 sette
embre 2009

Modu
ulo C ‐ Elaborazione
e dati anemometric
ci

• Analisi dei d
A dati di output dell’anem mometro e relativa ana alisi in term di
mini
distribuzione di Weibull e generazio dell’Obse
d one erver Wind Climate (file TAB)
e
per successiv
p va analisi su s
software di ffluidodinamica atmosferi ica quale WA ASP;
• Analisi Orografica e generazione map
A ppa rugosità del sito;
• Generazione file Wind Atlas per l’utili
G izzo su Waspp;
• Generazione tabella stat
G tistiche distr
ribuzione e rosa dei ve
enti 3D visib su
bile
Google Earth;
G
• Consegna ela
C aborati in forrmato cartaceo e digitale e.

Statistiche d
distribuzione d
di Weibull relati
ive alle rilevazi
ioni anemomet
triche


Visualizzazio
one in ambient te interattivo 3 3D ( Google Ear rth) della rosa d
dei venti risulta
ante, con eviden
nziate
l
le diverse classii di velocità, e c
con la possibili
ità di aprire dir e allegati.
rettamente i file

6


Modulo D ‐ Simulazione produttività Parco Eolico su Wasp

• Generazione file di mappa (*.map) partendo dai dati vettoriali disponibili4
• Creazione mappa rugosità e ostacoli del sito;
• Generazione mappe tematiche colorimetriche 3D/2D per la rappresentazione
della velocità media del vento, potenza specifica, energia specifica e orografia;
• Calcolo produttività parco eolico in varie configurazioni con diverse macchine5;
• Relazione Tecnica di Calcolo;
• Consegna su formato cartaceo ed elettronico (PDF).


          Distribuzione Potenza specifica del sito [W/m2]          Distribuzione Energia specifica [Wh] per una data turbina


Rappresentazione tridimensionale del sito con sovrapposizione della mappa di distribuzione della velocità media e
tabella riassuntiva della producibilità elettrica con una data turbina


4
In caso di indisponibilità di dati digitali (CTR,DTM,TIN…ecc.) si procede con la digitalizzazione manuale.
5
Eventualmente su indicazioni commerciali indicate dal cliente.

7

PROG
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Modu
ulo E ‐ Car
rta delle In
ntervisibilità

• Gener razione mapppa di intervissibilità del pa
arco eolico ri
ispetto alle a
aree definite
e dalle
linee g
guida ministe
eriali sulla re
ealizzazione ddei parchi eo
olici.

Esemp
pio di Tavola A1 in scala 1:250
000 con rappre
esentazione del e intervisibilità
lla mappa delle


8

PROG
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Mod
dulo F ‐ Rappresentazio
one parco eo
olico su siste
emi informativi territoria
ali (GIS)/ Go
oogle Earth

Premmessa
Le nnormative N Nazionali/Reg gionali in m
materia di inquadrame ento urbanistico, ambientale, del l
paesa aggio, ecc. im
mpongono il rispetto di n numerosi vincoli alla realizzazione di parchi eolici.
Oggi è impensabile valutare l’impatto de el parco eolico in rappor rto a questi vincoli senza l’ausilio dii
sistem
mi informativ vi territorialii.
Accan nto a questi ultimi che n notoriamente forniscono o elaborati d
di tipo cartacceo bidimensionale, o al l
6
limite
e visioni di ti
ipo tridimensionale ma s su software dedicato utilizzabile soloo da esperti , si propone e
oggi una version facilment fruibile da tutti, attraverso l’utilizzo dell’orm diffusiss
ne te mai simo Google
e
Earthh.
Posto che gli elaborati grafic bidimensio
o ci onali sono co
omunque insostituibili in sede di pr
n resentazione
e
documentale pre esso gli Enti preposti7, v
vediamo qua sono i vantaggi pratic dell’utilizz di Google
ali ci zo e
Earthh nelle varie ffasi di vita dii un parco eoolico:

Visualizz
zazione in ambbiente interattiv
vo 3D di Google
e Earth dei temmatismi del PPR R della Sardegn
na.
Cliccando sull
le singole aree vengono visua mazioni.
alizzate tutte le relative inform



6
I qua
ali possono al limite genera
are dei filmati prestabiliti seenza possibilit
tà di interazione
7
Queesto è quanto differenzia sostanzialme
o ente il GIS tra
adizionale da G.E. Su quest’ultimo infa allo stato
atti o
attualle non sono possibili tutte l
le funzioni ava
anzate di impaginazione e s stampa.

9

PROG
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th di una carta IGM.
Proiezione su Google Eart

Ad ogni singolo
A la struttura è associabile una scheda person
o elemento dell nalizzabile

10

PROG
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Studi io di fattibilità:
Su un territorio considerato interessante (dal pun di vista eolico) per la sua con
o nto nformazione, ,
tradizzionalmente si eseguono o i sopralluogghi, si studia ano le carte t topografiche e, le carte de ei vari vincoli
i
nazioonali e region nali per stabi ilire a grandi linee quali s sono le aree per una possibile installa azione.
Già in questa fa è indispensabile l’ut
ase tilizzo di sist
temi GIS, i q
quali però, come detto, richiedono
, o
opera atori espert che possa stampar carte tem
ti ano re matiche o far vedere su GIS 3D la situazione ai
r s i
sogge etti interes ssati all’iniziativa (res sponsabile progetto, finanziatori, proprieta ari terrieri,,
amministrazioni varie, tecnici, ecc.). Qu uesti, quindi, devono n necessariame ente trovars insieme a
si a
guarddare a video manipolazioni 3D, opp
o pure filmati “precotti” s senza la posssibilità di in
nteragire coll
sistem
ma.
La graande rivoluzione di Goog gle Earth è coosì riassumib bile:
• Google E 8
Earth contra ariamente ai sistemi GIS è un visualizzatore g
S3D gratuito in ambiente 3D
a D
dell’intero pianeta;
• E’ utilizza abile facilmente da tutte e le persone che hanno u una conoscenza informatica di base; ;
E’ infatti possibile accendere e sp pegnere i temi che inter ressano e ruotare il sito considerato o
con il semmplice uso de el mouse;
• I file con
9
ntenenti i var ri tematismi Nazionali e Regionali ch he vengono r riproiettati nel mondo di i
G.E. sono di piccola dimension e posson essere fa
o a ne no acilmente in nviati via e‐ ‐mail e nonn
richiedon no particolari prestazioni in termini di Hardware;
• Date le ca aratteristiche precedent ti i diversi att tori in gioco possono con ntemporane eamente e in n
luoghi geeograficamen nte distanti  v
visualizzare l le medesime e mappe;
• Le Mappe e visibili su G
G.E.  conteng gono le mede esime inform mazioni visibili nei sistemi GIS;
• Il Fatto d avere una visione trid
di a dimensionale con i tem
e, matismi esat ttamente so ovrapposti al l
territorio
o favorisce il raggiungime ento in tempi brevissimi d dello scopo d dello studio di fattibilità, ,
e cioè l’in
ndividuazione di aree ido onee alla cos struzione di u un parco eolico, senza la necessità di i
dover consultare ripe etutamente i diversi stru umenti tradizionali (foto o dei soprallu uoghi, carte, ,

mappe, G GIS3D, ecc);
• I tempi d di realizzazione sono mo olto inferiori a qualunque tecnica cla assica di modellazione e e
rappresentazione trid dimensionale e di dati geog grafici;
• Una volta a in possesso o del proget tto su G.E. c ci si rende to otalmente in ndipendenti d dal punto di i
10
1
vista dellaa fruibilità deel prodotto.

Esem
mpi di rappresentazione tridim
mensionale di u
una cabina elet ficato urbano
ttrica e dell’edif


8
G.E. per brevità.
9
Atte
enzione: i file da me forniti i non vengono ovviamente e pubblicati in
n rete, quindi la visione delle carte è add
esclussivo utilizzo di
i chi possiede i file.
10
Non
n è infatti necessario dove er chiedere al
l consulente GGIS 3D di fornnire altre vist
te o altri filma
ati, in quanto
o
tutte le viste possibbili sono incluse nel sistema
a interattivo d
di G.E.

11

PROG
LICI      15 sette
embre 2009

Proge etto:
La ra
appresentazio in tre d
one dimensioni d parco eo
del olico su G.E. non si limi alla sola dimensione
. ita e
spaziale, ma dà u visione del reale fun
una nzionamento E’ infatti p
o. possibile aniimare i dive elementi
ersi i
della turbina, quali la rotazio delle pa l’orientamento della macchina n
one ale, a nella direzione dei venti
i
dominanti, la var riazione di ca alettamento delle singole e pale, le om mbre proietta ate dalla turbina in orari i
presttabiliti.
Ciò coonsente di cconoscere co on largo antic cipo quelle cche possono essere le va arie obiezioni presentate e
dai v
vari referen interessa dalla rea
nti ati alizzazione del parco, e apportare subito le opportune
d e e
correezioni.11

Confronto si
imultaneo dell’’impatto visivo
o di due macchi
ine di diversa p
potenza (Vestas
s V80 e Gamesa a G52)



11
Que
esto aspetto è
è molto delica
ato, e riguarda
a strettamente la strategia comunicativa
a del committe
ente.

12

PROG
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tuazione reale1 con una simu
12
Confrronto di una sit ulazione su G.E
E. Nonostante lee differenti lunghezze focali, l
l’imprecisione
della p
posizione di sca
atto, ed il mode
ello di turbina non esattamen nte uguale a qu
uello reale, il ris
sultato ottenut
to è verosimile
soprattutto nella visione animata del mo odello .



12
Parco eolico di Fl
lorinas (SS) – 10 Turbine Ga
amesa G80‐2 MW

13

PROG
LICI 15 sette
embre 2009

La struttur
ra a layer di G.E. consente di a
accendere e sp
pegnere a piacim
mento i vari ele
ementi di impia
anto


Ad ogni eleme
ento di impiant
to è possibile as
ssegnare ogni g
genere di inform
mazione

14


Esempio di scheda dati relativa ad una turbina, strutturata su più livelli di informazione13



13
Personalizzabile in base alle diverse esigenze del committente/utilizzatore

15

PROG
LICI      15 sette
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blicazione:
Pubb

Una v
volta realizza
ato il parco eeolico, la rap
ppresentazione animata s su G.E. può e essere un ott timo veicolo o
pubb
blicitario per la Società, la
a quale potràà farne gli usi più appropriati, tra i quuali:

• Inserimen nto di un link su pagina w web che con nsenta all’uteente interne et di navigaree tra le variee
macchine all’interno del parco, e di spostarsi velocem
e mente da un parco eolico all’altro o
ovunque esso si trovi14;
• Pubblicaz zione su Goo ogle dei proppri parchi. In tal modo tut tti gli utenti di G.E. spars
si nel mondo o
possono venire a conoscenza dell le attività de
ella Società;
• Creazione e di video dim mostrativi;
• Presentaz zioni interatttive in sede d
di promozion ne del parco, addestramento personale, ecc;
• Installazio one su tote touch sc
em creen da po osizionare in ambiti diffferenti, quali fiere, sedii
comunali i, di rappreseentanza, ecc; ;
• Possibile integrazione con il sistema informatico di tele
e econtrollo de parco eol
el lico per una a
visione più realistica ddel suo funziionamento.

Su G.E. le turbine sono ra
appresentabili con le diverse tipologie di sos menti di impian 15
stegni e di elem nto


ica aerea del parco eolico su G
Panorami G.E.


14
Ciò è possibile in quanto i filess sono di dimeensioni ridotte
e. Ad esempio o, la rappresen
ntazione di un
n parco eolico
costituito da 30 tur rbine in cui si ha la rotazion
ne delle pale è
è grande 300 k kB.
15
Ad esempio cabine elettriche,  sottostazioni, tralicci, mez zzi di trasporto, ecc.

16

PROG
LICI 15 settembre 2009
e

Tipologie diverse di turbine eolic
che rappresent
tabili su G.E.


Elementi archeo
E ologici di rilievo rappresentab
bili su G.E

17

PROG
LICI 15 sette
embre 2009

Es
sempio di osser
rvatore con vist
ta pre‐imposta
ata con inquadramento sul pa
r arco eolico:


18


Rappresentazione dell’orientamento delle macchine in tutte le direzioni16
                                                             Maestrale                                                 Ostro

                                                             Grecale                                                Libeccio

                                                                    Scirocco                                                   Tramontana


                                                             Ponente                                                 Levante


16
Queste configurazioni sono rappresentabili semplicemente accendendo i layer relativi al vento prescelto.

19

PROG
LICI 15 sette
embre 2009

Esempio di e
elaborazione G
GIS tradizionale. Tavola Assett ombre
to Ambientale PPR Sardegna e Studio delle o
P


20

PROG
LICI 15 sette
embre 2009

Esempio di pr
roiezione del PP
PR su G.E. La vi
isione è interat
ttiva e tridimen
nsionale


Esempio di rap
ppresentazioni
i grafiche tridim
mensionali raffi
figuranti l’Energ
gia Elettrica pr
rodotta (dati inventati)

21

PROG L
GETTAZIONE PARCHI EOLICI

e

15 settembre 2009


22

PROG
LICI 15 sette
embre 2009

Esempio di e
elaborazione G
GIS tradizionale
e. Rappresentaz
zione Campo So
onoro

Esempio di ra
appresentazion
ne delle curve i
isofoniche in tra
asparenza sul t
terreno sottost
tante su Google
e Earth


23

PROG L
GETTAZIONE PARCHI EOLICI
e
15 settembre 2009


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