L'energia idroelettrica è quel tipo di energia che
sfrutta la trasformazione dell'energia potenziale gravitazionale
(posseduta da masse d'acqua in quota) in energia cinetica
nel superamento di un dislivello, la quale energia cinetica
viene trasformata, grazie ad un alternatore accoppiato ad
una turbina, in energia elettrica.
L'energia idroelettrica viene ricavata dal corso di fiumi
e di laghi grazie alla creazione di dighe e di condotte forzate.
La potenza di un impianto che utilizza una caduta dipende
da due fattori:
La portata: passaggio di una massa d'acqua attraverso un punto
per un'unità di tempo;
Il salto: dislivello tra la quota dove è presente la
risorsa idrica svasata e dove questa viene restituita all'ambiente
naturale attraverso una turbina. La
potenza di un impianto che utilizza una corrente d'acqua,
invece, dipende dalla velocità della corrente e dalla
superficie attiva della turbina collocata. Gli impianti
possono essere:
Ad acqua fluente: impianti idroelettrici posizionati sul
corso d'acqua;
A bacino: l'acqua è raccolta in un bacino grazie
a un'opera di sbarramento o diga;
Ad accumulo: l'acqua viene portata in quota per mezzo di
pompe.
Impianti
a bacino ( a deflusso regolato)
Sono
impianti a bacino idrico naturale (laghi) o artificiale,
come nel caso di molti serbatoi, a volte sono bacini naturali
nei quali si aumenta la capienza con sbarramenti, in molti
casi gli sbarramenti consistono in dighe alte molte decine
di metri.
Sono
ad oggi gli impianti idroelettrici più potenti e
più sfruttati, hanno però un notevole impatto
ambientale, possono essere usati come "accumulatori"
di energia da utilizzare nelle ore di punta pompando acqua
da valle a monte nelle ore notturne.
Impianti
ad accumulo o a serbatoio
Sono impianti con tutte le caratteristiche degli impianti
tradizionali ma che ricavano la disponibilità di
acqua nel serbatoio superiore mediante sollevamento elettromeccanico
(con pompe o con la stessa turbina di produzione). Questo
tipo di impianto consiste in due serbatoi di estremità,
collocati a quote differenti, collegati mediante i manufatti
tipici di un impianto idroelettrico: nelle ore diurne di
maggior richiesta (ore di punta) dell'utenza l'acqua immagazzinata
nel serbatoio superiore è usata per la produzione
di energia elettrica; nelle ore di minor richiesta (ore
notturne) la stessa viene risollevata al serbatoio superiore.
In questo modo l'uso della corrente elettrica per pompare
l'acqua nel serbatoio superiore viene restituita quasi integralmente
in una forma di maggior pregio perché restituita
nelle ore di maggior richiesta.
Impianti
ad acqua fluente
Non dispongono di alcuna capacità di regolazione
degli afflussi, per cui la portata sfruttata coincide con
quella disponibile nel corso d'acqua (a meno di una quota
detta deflusso minimo vitale, necessaria per salvaguardare
l'ecosistema); quindi la turbina produce con modi e tempi
totalmente dipendenti dalla disponibilità del corso
d'acqua
Micro-idroelettrico
Il micro-idro è una fonte rinnovabile ancora ampiamente
da sfruttare, comprende gli impianti inferiori ai 100kW
di potenza e fino a pochi kW.
E'
sufficiente avere salti di 7/20 metri con poca o pochissima
portata o piccoli salti con buona e costante portata d'acqua,
è possibile sfruttare anche la corrente dei corsi
d'acqua
Le
turbine idroelettriche
La turbina idraulica è quel dispositivo meccanico
che trasforma l'energia potenziale e cinetica dell'acqua
in energia meccanica; è essenzialmente costituita
da un organo fisso, il distributore e da uno mobile, la
girante. Turbina Pelton
Le Pelton sono turbine ad azione nelle quali uno o più
ugelli (una turbina ad asse verticale può avere fino
a sei ugelli, con una o due giranti) trasformano totalmente
la pressione dell'acqua in energia cinetica. |
