Impianti micro idroelettrici. I segreti dell’acqua per produrre energia

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Il settore della produzione di energia idroelettrica ha subito un forte incremento durante gli Anni Sessanta: intorno a quel periodo l’energia idroelettrica prodotta in Italia contribuiva a coprire già l’87,5% del fabbisogno nazionale, poi l’improvviso crollo produttivo a causa dell’avvento delle centrali a combustibile fossile e delle contingenti catastrofi legate in maniera diretta o meno alle stesse centrali idroelettriche comel’episodio del Vajont. Oggi i più virtuosi produttori di energia idroelettrica al mondo sono i cinesi, con una centrale della potenza di oltre 20.000 Mw ed una produzione totale annua di circa 652 TWh (per avere un termine di paragone con l’Italia pensate che essa ne produce 51.117 GWh ossia quasi 1/13 della Cina).

La produzione di energia da fonte idroelettrica è oggi considerata tra le fonti energetiche rinnovabili che contribuiscono allo sviluppo dell’economia che investe sulle fonti ecosostenibili.

Purtroppo le centrali idroelettriche presentano degli inconvenienti, primo fra tutti il loro ingombro e relativo impatto ambientale, così che durante gli ultimi 20 anni si è evoluta una variante dell’idroelettrico chiamata micro idroelettrico.

Al mondo sono gli Stati Uniti a detenere lo scettro per numero di impianti micro idroelettrici con l’imponente cifra di oltre 82.000 dighe!

Cosa si intende per “micro idroelettrico”? Con questo termine che deriva dalla traduzione letterale anglosassone “small hydro” si indicano centrali elettriche, che oltre a sfruttare l’energia idroelettrica hanno una potenza installata assai contenuta che implica dimensioni inferiori rispetto ad una diga normale; non solo, avendo un bacino di acqua di volume più piccolo sono ritenute più sicure, ma un’altra fondamentale caratteristica di eco compatibilità con l’ambiente è che risultano impianti a ridotto impatto ambientale e paesaggistico, date le loro caratteristiche. Attualmente a livello mondiale non c’è un limite per definire il confine tra idroelettrico e micro idroelettrico, tuttavia appare plausibile la definizione dell’ESHA (European Small Hydropower Association) che definisce impianti micro idroelettrici quelli con potenza installata fino a 10MW.

“Impianti micro idroelettrici” è rivolto ai progettisti del settore energetico, agli energy manager, agli installatori e rivenditori di micro–idroelettrico e introduce alla situazione del settore idroelettrico per poi affrontare il tema degli impianti da fonte micro idroelettrica.

Il testo affronta gli aspetti tecnologici, progettuali ed economici dei sistemi di generazione di taglia micro e pico idroelettrica e nel capitolo sesto vengono trattate tutte le variabili e le componenti di cui è fatto un impianto tipo. La parte prettamente tecnica relativa agli impianti è trattata dal capitolo quinto in cui vengono dati cenni di idraulica per concludersi al capitolo nono dove troviamo i paragrafi dedicati alla manutenzione. Chiude il testo una rassegna dei principali riferimenti normativi del settore.

Nei primi quattro capitoli, oltre la parte introduttiva, sono passati in rassegna la valutazione economica dell’investimento sulle fonti energetiche da micro idroelettrico, la fase delle procedure autorizzative e date tutte le indicazioni inerenti il ciclo dell’acqua e le sue relazioni con le misure delle portate negli impianti e quant’altro.

Questo libro ha la legittima ambizione di essere un’introduzione interessante e ricca di spunti e curiosità, utile sia allo studente sia al tecnico sia a chi desideri investire risorse nel settore, che descrive la struttura e la tipologia degli impianti.

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Nel testo vengono indicate le peculiarità di questo genere di impianti e le loro qualità aggiuntive rispetto ai tradizionali impianti idroelettrici: investimenti piuttosto ridotti grazie agli impianti su acque fluenti che non richiedono – come per le dighe – degli interventi onerosi; minore impatto sulle condizioni geologiche del territorio su cui vengono installati gli impianti; riduzione dell’effetto serra grazie al ridotto contributo di emissioni dannose in atmosfera e conseguente acquisizione dei cosiddetti “certificati verdi”.

Interessante nonché utile ad avere una panoramica completa dell’evoluzione degli impianti micro idroelettrici e comprenderne il funzionamento sono le descrizioni dei vari tipi di turbine, generatori e sistemi di regolazione: a cominciare dalla descrizione della storica quanto pioniera del settore idraulico, la turbina a coclea – meglio nota come vite di Archimede – risalente al terzo secolo a.C., si giunge ai moderni sistemi basati sul telecontrollo di tipo S.C.A.D.A. (Supervisor Control And Data Acquisition) costituito da interfacce grafiche e pagine video capaci di tradurre le informazioni dei processi in atto in una turbina ed elaborare non solo previsioni future sul rendimento energetico degli impianti micro idroelettrici ma anche in grado di integrare – in futuro – i collegamenti dei sistemi meteorologici con il gestore della rete energetica attraverso una “smart grid” (rete intelligente) che ottimizzi la produzione energetica in funzione della prevista disponibilità di acqua.

Nel capitolo dedicato alle possibili soluzioni realizzative vengono segnalate alcune interessanti applicazioni in fase sperimentale che sono studiate per rispondere alle esigenze di diversi settori, da quello civile a quello industriale.

“Impianti micro idroelettrici” pone l’accento sulla questione della sicurezza connessa agli impianti, senza tralasciare le questioni più importanti riguardanti la documentazione (registri, annotazioni, letture mensili etc..)da tenere sempre aggiornata e la revisione delle componenti dell’impianto. Vengono raccomandate a chi gestirà o si occuperà della supervisione degli impianti la ispezioni visive accurate e frequenti in quanto le apparecchiature possono risultare soggette a facili danneggiamenti dovuti sia a cause antropiche che all’usura dell’acqua corrente.

L’articolazione del testo risulta di facile comprensione e fornisce i giusti spunti per eventuali approfondimenti sui temi specifici di cui offre una lettura chiara se pure sintetica.

Scheda tecnica del libro
Titolo:Impianti micro idroelettrici
Formato: 17 x 24, illustrato a colori
Editore: Dario Flaccovio Editore
Pagine: 152
Data di Pubblicazione: 2012
Autore: Fabio Andreolli
ISBN:9788857901350

L’autore
Fabio Andreolli
è ingegnere industriale iscritto all’albo dei Collaudatori della Regione Lombardia nella sezione Impianti Tecnologici. È attualmente membro delegato del Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI) e collabora con alcune riviste specialistiche che si occupano di automazione industriale. È fondatore di Superofficina.net, un network di divulgazione tecnico–scientifica ed autore di testi inerenti argomenti tecnico–industriale.

Estratto
Negli ultimi cinquant’anni l’ecosostenibilità è stata accantonata per far fronte a necessità primarie, in quanto alla fine della Seconda Guerra Mondiale in tutto l’Occidente la priorità era quella di ricostruir rapidamente nuovi edifici e infrastrutture. Una volta terminata in Europa, questa fase è iniziata nei paesi emergenti, dove la crescita economica si accompagna alla richiesta urgente di aree industriali e servizi ad esse collegati. La stessa industria ha creato meccanismi per i quali consumare è una necessità irrinunciabile: la confezione della stessa costa e vale talvolta più del prodotto, salvo poi trasformarsi in un rifiuto ingombrante e ingestibile[…]

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Mariangela Martellotta

Mariangela Martellotta Architetto

Architetto pugliese. Prima di decidere di affacciarsi al nascente settore dell’Ecosostenibilità lavorava nel settore degli Appalti Pubblici. È expert consultant in bioarchitettura e progettazione partecipata. Opera nel settore della cantieristica. È membro della Federazione Speleologica Pugliese.