ENERGIA IDROELETTRICA PRESENTAZIONE

Energia Idroelettrica

La capacità di ricavare energia dall'oro blu: l'acqua

Indice

• Che cos'è

• La storia

• Composizione

• La fisica

• Come funziona

• Tipi di impianti idroelettrici

• Vantaggi e svantaggi

• In Italia

01

CHE COS'È

• La sua continua innovazione ha reso gli impianti idroelettrici sempre più efficienti
• È possibile trasformare in elettricità il 90% circa dell’energia dell’acqua
• Basso impatto ambientale e alta efficienza contribuiscono ad una eccellente resa finale

LA STORIA

• 100 a.C.: Gli ingranaggi delle ruote idrauliche mosse dai fiumi muovono le macine
• IX sec: La forza motrice dell'acqua aiuta l'uomo a svolgere lavori diversi
• Medioevo europeo: Si usano 2 tipi di mulino: ritrecine e vitruviano.
• 1848-1892: Si passa dalla ruota alla turbina idraulica fino alla proposta del primo esemplare di motore e generatore in corrente alternata
• 1913-1962: Hoover Dam, in Colorado è la più grande centrale idroelettrica al mondo, superata successivamente dalla Grand Coulee Dam in Columbia.
• Oggi: L'energia idroelettrica rappresenta circa il 90% della produzione mondiale da fonti rinnovabili e contribuisce per il 17% al totale della capacità installata globale

Medioevo europeo

100 a.C.

1913-1962

1848-1892

Oggi

IX sec.

COMPOSIZIONE

Opere di presa

Opere di filtraggio

Un impianto idroelettrico è costituito da parti civili e idrauliche. L’acqua è opportunamente derivata tramite le opere di presa e convogliata, attraverso canali o condotte, alla vasca di carico. Da questo punto, per mezzo di condotte forzate, l’acqua è portata alle turbine e nel passaggio attraverso gli organi mobili ne determina la rotazione. L’albero della girante in rotazione è collegato ad un alternatore. L’acqua in uscita dalla turbina è rilasciata, per mezzo delle opere di restituzione, nel suo alveo originario ad un livello che determina il pelo libero inferiore.

Opere di convogliamento

Edificio di centrale

LA FISICA

Le turbine idrauliche utilizzano l’energia potenziale posseduta da una massa d’acqua tra un dislivello, detto salto, esistente tra le due sezioni di pelo libero superiore ed inferiore. La trasformazione da energia potenziale in energia meccanica dell’acqua avviene per mezzo di turbine, messe in rotazione dalla massa di acqua che transita al loro interno. A sua volta la potenza meccanica all’asse della turbina può essere impiegata direttamente per compiere lavoro oppure per produrre energia elettrica collegando l’asse della turbina, tramite opportuni riduttori, ad un alternatore. La potenza ottenibile da una turbina idraulica è espressa dalla seguente equazione: P =η ⋅ g ⋅Q ⋅ H

COME FUNZIONA

• Una massa di acqua statica contiene in sé energia potenziale che si converte in energia cinetica quando si mette in movimento grazie alla forza di gravità
• Tutte le tipologie di centrale idroelettrica sfruttano la forza di gravità per accelerare l’acqua e liberarne tutta l’energia potenziale
• Grazie al dislivello creato dal percorso delle condotte, l’acqua aumenta progressivamente la sua energia e, una volta nella centrale, mette in movimento le turbine che producono energia elettrica.
• L'acqua grazie ai condotti arriva a valle e mette in movimento le turbine che producono energia elettrica

IMPIANTO DI POMPAGGIO

IMPIANTO AD ACQUA FLUENTE

IMPIANTO A BACINO

• prevede l'utilizzo di 2 serbatoi collocati a quote differenti
• attraverso un sistema di pompaggio l'acqua viene trasferita dal serbatoio a valle in quello a monte per poi ritornare in quello a valle
• si abbassa l'intensità di corrente e si innalza la tensione

• si basa sull'utilizzo di un bacino idrico
• l'acqua viene prelevata dal bacino e fatta confluire in un sistema di condotte

• Sfrutta la portata naturale di un corso d'acqua posto su 2 livelli differenti
• l'acqua viene prelevata e fatta confluire tramite un canale
• l'acqua percorre un dislivello attraversa la condotta in pressione e arriva alla sala macchine

02

04

03

SVANTAGGI

VANTAGGI

• le costruzioni degli impianti portano la scomparsa di alcune specie di pesci
• la rumorosità degli impianti genera il trasferimento degli abitanti
• possono danneggiare i fiumi
• le dighe possono provocare fenomenti di erosione costiera

• l'energia idroelettrica è rinnovabile
• fornisce un contributo nella lotta al cambiamento climatico
• è energicamente autosufficientefonte
• più economica
• l'acqua porta con sè un enorme quantità di energiale centrali idroelettriche
• possono essere utilizzate anche in periodi di siccità

IN ITALIA

• Le centrali italiane idroelettriche sono concentrate al nord e generano più del 40% della produzione nazionale
• La conformazione fisica del territorio italiano favorisce l'alta produttività degli impianti
• Ha una potenza complessiva installata per l'idroelettrico pari a 18,94 GigaWatt

• Sembra non ci sia una previsione nel futuro di una crescita esponenziale come altre fonti green
• Oggi la tecnologia e le soluzioni innovative permettono di trasformare in elettricità quasi tutta l'energia dell'acqua, con valori fino all'80%
• Risente però di 3 fattori: segni dell'età, mancato ammodernamento e minore potenziale elettrico

Alcuni impianti idroelettrici sono parte della storia d'Italia ad esempio la centrale idroelettrica Bertini di Porto D'Adda , quella in provincia di Cuneo, e quella di Enel Green Power