La curva di potenza di una turbina eolica descrive la potenza elettrica generata in funzione della velocità del vento.
Come mostrato in Figura 1, la curva di potenza può essere divisa in quattro aree. Nella prima zona la velocità del vento è inferiore alla velocità di accensione. Per i tipi di turbine convenzionali questo è nell'intervallo da 3 a 4 m/s. Poiché il rotore non ruota, la turbina eolica non genera energia elettrica in questo intervallo.
Il secondo intervallo viene raggiunto dopo aver superato la velocità di accensione. Da questa velocità la turbina eolica genera energia elettrica. La figura 1 mostra che la potenza eolica teoricamente utilizzabile è inferiore alla potenza eolica massima. Secondo la legge di Betz, solo il 59,3% dell'energia cinetica contenuta nel vento può essere convertita in energia meccanica. Inoltre, la potenza viene ridotta dalle perdite al rotore. Quindi la potenza di uscita effettiva è inferiore alla potenza teoricamente utilizzabile. Un aumento della potenza elettrica con l'aumento della velocità del vento è presente fino al raggiungimento della potenza nominale della turbina eolica. Questo punto caratterizza l'inizio della terza parte della curva di potenza.
Il dimensionamento di una turbina eolica e quindi la determinazione della potenza nominale si basa sulla progettazione e sulla messa a punto dei singoli componenti della turbina, come il generatore. Dopo aver raggiunto la potenza nominale, la potenza elettrica in uscita alla rete rimane costante anche con l'aumento della velocità del vento. Una potenza costante in uscita con l'aumento della velocità del vento è resa possibile dal controllo dello stallo o dal controllo del passo.
Se la velocità del vento raggiunge un valore superiore alla velocità di stallo, l'impianto deve essere spento. Per le grandi turbine eoliche questo è nell'intervallo di circa 25 m/s. Per evitare danni, in questo quarto intervallo non viene più generata energia elettrica.
Curva di potenza di una turbina eolica
performance curve of a wind power plant