Marzo 2007

ENERGIA IDROELETTRICA : 
"LA REGINA" TRA LE FONTI RINNOVABILI

In Italia l’energia idroelettrica ha avuto un grande sviluppo sfruttando in particolare
la situazione geomorfologica dell’arco alpino. 
Il 20% del fabbisogno nazionale è assicurato da questa importante 
fonte rinnovabile che determina un basso impatto ambientale. 
Anche la Lomellina dà il suo piccolo contributo con mini impianti idroelettrici.

per tornare all'INDICE
 

(LUIGI BULZI)

•L’energia cinetica delle masse d’acqua (acquisite dall’energia potenziale che una massa d’acqua perde con un salto o un percorso
in pendenza) viene utilizzata da molto tempo dall’uomo in sostituzione di quella muscolare e animale.

••Lo sfruttamento prevalente dell’energia cinetica delle acque, siano esse fluenti o in caduta, è relativo alla produzione di energia elettrica.
•Sono quelli idraulici, i più grandi impianti esistenti nel mondo, per la produzione di elettricità:
•Rio Paranà (Itaipù) Paraguay con 13.000 Mw;
•Tre Gole (Yang-Tze) Cina con 17.000 Mw. 

L’elettricità prodotta dalle centrali idroelettriche non ha alcun tipo di emissioni inquinanti; l’unico impatto ambientale di rilevo, solo per le centrali più grandi, è costituito dalle modificazioni degli ambienti naturali conseguenti alla realizzazione degli sbarramenti artificiali necessari per un adeguato sfruttamento dell’energia idraulica.
Tra le fonti rinnovabili l’energia idroelettrica contribuisce per circa il 20 % al fabbisogno nazionale di energia con un parco generazione di circa 250 impianti medio-grandi e circa 300 centraline mini-idro


La domanda di energia elettrica in  Italia è stata nel 2005 di 135.677 milioni di kWh (Lombardia 28.103 - 20,7%) per il 2006 si prevede un consumo pari a 138.354  milioni di kWh (Lombardia 28.905 – 20,9%)

La produzione di energia idroelettrica nel nostro paese è equivalente al fabbisogno energetico di circa 10 milioni di famiglie e permette di evitare oltre 18 milioni di tonnellate annue di anidride carbonica in atmosfera.

•Incrementi di produzione ulteriori sono possibili solo con azioni di miglioramento ed interventi di ammodernamento tecnologico sul patrimonio idrico esistente.

LA CENTRALE IDROELETTRICA

 

COME FUNZIONA?
Le acque di un bacino
servono a far girare
una turbina più a valle,
con lo scopo di produrre energia

 
La massa d’acqua
trattenuta dalla diga
può azionare turbine,
Irrigare zone aride,
regolare il corso
di un fiume

 

La condotta forzata è una tubazione di grosse dimensioni che trasporta
l’acqua in uscita dalla vasca
di carico alla turbina con lo scopo
di trasformare l’energia potenziale dell’acqua, ad una determinata quota, in energia cinetica per far girare la turbina
Attraverso opere di adduzione, canali e gallerie di derivazione, l’acqua viene convogliata in vasche di carico e mediante condotte forzate, nelle turbine.

 
Le valvole interrompono
il flusso di acqua in caso di rottura
della condotta intervenendo automaticamente;
regolano le condizioni di esercizio della turbina
ed intercettano il flusso in condizioni
di massima portata.
L’organo otturatore di questo tipo
di valvola ha la forma di un fuso che viene spostato in direzione assiale
per le manovre di chiusura o apertura.

 
La valvola è costituita da una lente circolare, munita di guarnizioni di tenuta, che ruota attorno ad un perno girevole ad asse perpendicolare alla tubazione in cui la valvola è inserita. Questo tipo di valvola è impiegata in impianti con salti fino a 150 metri ed ha un diametro di 7 metri

 
 

La valvola è costituita da un corpo sferico nell’interno del quale si muove un otturatore rotante, che ha la stessa sezione della condotta.
Il corpo sferico è munito di sedi
per le guarnizioni a tenuta d’acqua per l’otturatore. L’impiego di questo tipo di valvola che ha raggiunto diametri di 4 metri, è adatto per salti da 1500  a 1600 metri.

 

 

LE TRURBINE IDRAULICHE

 
FRANCIS

Turbina idraulica con pale della girante fissa, utilizzata di solito con salti medio bassi  da 10 a 250 metri ) e con portate medie.
Le turbine Francis sono caratterizzate da un ingresso dell’acqua nella girante, che annegata in direzione radiale centripeta e da uno scarico assiale. Nelle turbine Francis veloci, l’alimentazione sempre radiale, mentre lo scarico dell’acqua solo assiale; in queste turbine l’acqua si muove come in una condotta in pressione: attrverso il distributore (organo fisso ) perviene alla ruota ( organo mobile ) alla quale cede la sua energia, senza entrare in contatto con l’atmosfera.     
 

KARAPLAN

Turbina idraulica con pale della girante regolabili utilizzata
di solito con grandi portate e bassi salti ( da 5 a 30 metri ) Sono turbine a flusso assiale; le pale della ruota nella Kaplan sono sempre regolabili mentre quelle del distributore possono essere fisso o regolabile.

 

PELTON
Turbina idraulica utilizzata di solito con salti da 50 a 1300 metri e piccole portate. La Pelton è costituita da un distributore ad uno o più ugelli ( fino a sei ) in rapporto alla portata della girante e da una ruota, calettata sull’albero motore che trasmette la rotazione all’alternatore elettrico. Ogni ugello crea un getto la cui portata è regolata da una valvola a spillo.

ALTERNATORE

TRASFORMATORE
L’alternatore è un generatore di corrente elettrica alternata costituito da due parti fondamentali, una fissa ( statore ) e l’altra rotante ( rotore ) su cui sono disposti avvolgimenti di rame isolati. I due avvolgimenti si dicono induttore ( sul rotore ) ed indotto ( sullo statore ).  Il trasformatore è una macchina elettrica statica che sfruttando il fenomeno dellinduzione elettromagnetica trasforma i parametri della potenza in ingresso, tensione e corrente, in valori di corrente e tensione in uscita prestabiliti a potenza costante.
(A meno delle perdite di trasformazione) La trasformazione della tensione all’uscita del generatore è necessaria per rendere trasmissibile l’energia a grandi distanze.  

 

Luigi Bulzi
Studi di Elettronica presso l'Istituto Tecnico Industriale "OMAR" di Novara e conseguimento del diploma nel 1975.

Nello stesso anno assunto all'ENEL con incarico di progettazione e costruzione impianti di distribuzione energia.

Dal 1985 al 1996 ho svolto attività di relazione e coordinamento con Enti ed Istituti per autorizzazioni e concessioni relative alla costruzione ed esercizio di impianti e reti di distribuzione.

Dal 1996 al 1999 mi sono occupato degli studi per lo sviluppo ed esercizio delle reti elettriche di distribuzione nell'ambito della zona di Vigevano e dal 1999 ad oggi svolgo l'incarico di Responsabile dell'Unità Operativa di VIGEVANO nell'ambito della zona di Pavia.

Nel periodo 1990-2001 ho svolto attività di studio e ricerca, per conto della Federazione Lavoratori Aziende Elettriche Italiane della Provincia di Pavia, sui problemi energetici con particolare riguardo al settore elettrico.