L`ENERGIA IDROELETTRICA

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L`ENERGIA IDROELETTRICA
L’ENERGIA IDROELETTRICA
LE DIGHE
CHE COS’È?
• L’ENERGIA IDROELETTRICA È UNA FONTE DI ENERGIA ALTERNATIVA, RINNOVABILE, PULITA E INTEGRATIVA,
CHE SFRUTTA LA TRASFORMAZIONE DELL’ ENERGIA POTENZIALE DI UNA MASSA DI ACQUA IN QUIETE E/O
L’ENERGIA CINETICA DI UNA CORRENTE DI ACQUA IN ENERGIA MECCANICA E CHE SUCCESSIVAMENTE
TRASFORMA QUESTA ENERGIA MECCANICA IN ENERGIA ELETTRICA. GLI IMPIANTI IDROELETTRICI SI
SUDDIVIDONO IN GRANDI IMPIANTI IDROELETTRICI ED IN IMPIANTI IDROELETTRICI MINORI.
• I GRECI E I ROMANI FURONO LE PRIME CIVILTÀ NEL MONDO ALLORA CONOSCIUTO AD UTILIZZARE LA POTENZA
DELL'ACQUA.
• L'ENERGIA IDROELETTRICA VIENE RICAVATA DAL CORSO DI FIUMI E DI LAGHI GRAZIE ALLA CREAZIONE DI
DIGHE E DI CONDOTTE FORZATE. ESISTONO VARI TIPI DI CENTRALE: NELLE CENTRALI A SALTO SI SFRUTTANO
GRANDI ALTEZZE DI CADUTA DISPONIBILI NELLE REGIONI MONTANE. NELLE CENTRALI AD ACQUA FLUENTE SI
UTILIZZANO INVECE GRANDI MASSE DI ACQUA FLUVIALE CHE SUPERANO PICCOLI DISLIVELLI; PER FAR QUESTO
PERÒ IL FIUME DEVE AVERE UNA PORTATA CONSIDEREVOLE E UN REGIME COSTANTE.
• LA COSTRUZIONE DI DIGHE E GRANDI BACINI O INVASI ARTIFICIALI, CON L'ALLAGAMENTO DI VASTI TERRENI,
APPORTA SEMPRE E COMUNQUE UN CERTO IMPATTO AMBIENTALE CHE NEI CASI PIÙ GRAVI PUÒ PROVOCARE LO
SCONVOLGIMENTO DELL'ECOSISTEMA DELLA ZONA CON GRANDI DANNI AMBIENTALI, COME È SUCCESSO CON
LA GRANDE DIGA DI ASSUAN IN EGITTO, OPPURE RISCHI DI TIPO IDROGEOLOGICO COME ACCADUTO NEL
DISASTRO DEL VAJONT.
• LA PRODUZIONE DI ENERGIA IDROELETTRICA PUÒ AVVENIRE ANCHE ATTRAVERSO LO SFRUTTAMENTO DEL
MOTO ONDOSO, DELLE MAREE E DELLE CORRENTI MARINE. IN QUESTO CASO SI PARLA DI ENERGIA
MAREOMOTRICE.
PERCORSO DELL’ENERGIA NELLE DIGHE
•
IN LINEA GENERALE LO SCHEMA FUNZIONALE COMPRENDE L'OPERA DI SBARRAMENTO, UNA
DIGA O UNA TRAVERSA, CHE INTERCETTA IL CORSO D'ACQUA CREANDO UN INVASO CHE PUÒ
ESSERE UN SERBATOIO, O UN BACINO, DOVE È CREATO UN LIVELLO D’ACQUA. ATTRAVERSO OPERE
DI ADDUZIONE, CANALI E GALLERIE DI DERIVAZIONE L'ACQUA VIENE CONVOGLIATA IN VASCHE DI
CARICO E, MEDIANTE CONDOTTE FORZATE, NELLE TURBINE ATTRAVERSO VALVOLE DI
IMMISSIONE (DI SICUREZZA) E ORGANI DI REGOLAZIONE DELLA PORTATA (DISTRIBUTORI)
SECONDO LA DOMANDA D'ENERGIA. L'ACQUA METTE IN AZIONE LE TURBINE E NE ESCE FINENDO
POI NEL CANALE DI SCARICO ATTRAVERSO IL QUALE VIENE RESTITUITA AL FIUME.
DIRETTAMENTE COLLEGATO ALLA TURBINA, SECONDO UNA DISPOSIZIONE AD ASSE VERTICALE O
AD ASSE ORIZZONTALE, È MONTATO L'ALTERNATORE, CHE È UNA MACCHINA ELETTRICA ROTANTE
IN GRADO DI TRASFORMARE IN ENERGIA ELETTRICA L'ENERGIA MECCANICA RICEVUTA DALLA
TURBINA. L'ENERGIA ELETTRICA COSÌ OTTENUTA DEVE ESSERE TRASFORMATA PER POTER
ESSERE TRASMESSA A GRANDE DISTANZA. PERTANTO PRIMA DI ESSERE CONVOGLIATA NELLE
LINEE DI TRASMISSIONE, L'ENERGIA ELETTRICA PASSA ATTRAVERSO IL TRASFORMATORE CHE
ABBASSA L'INTENSITÀ DELLA CORRENTE PRODOTTA DALL'ALTERNATORE, ELEVANDONE PERÒ LA
TENSIONE A MIGLIAIA DI VOLTS. GIUNTA SUL LUOGO DI IMPIEGO, PRIMA DI ESSERE UTILIZZATA,
L'ENERGIA PASSA DI NUOVO IN UN TRASFORMATORE CHE QUESTA VOLTA, ALZA L'INTENSITÀ DI
CORRENTE ED ABBASSA LA TENSIONE COSÌ DA RENDERLA ADATTA AGLI USI DOMESTICI.
CHE COS’È UN BACINO IDROELETTRICO
• IL BACINO IDROELETTRICO SERVE A RACCOGLIERE LE ACQUE DI UN FIUME IN
UNA CONCA ARTIFICIALE, IL CUI ELEMENTO PRINCIPALE È LA DIGA, E FARNE
ALZARE LA QUOTA, PER POTERNE IN SEGUITO UTILIZZARE IL DISLIVELLO PER
LA GENERAZIONE DI ENERGIA ELETTRICA. DAL BACINO ALLA CENTRALE DOVE
SONO SITUATI I GENERATORI, È PRESENTE UNA CONDOTTA FORZATA, OVVERO
UN TUBO CHE HA L'IMBOCCO INIZIALE LARGO E QUELLO TERMINALE
STRETTO, PER FAVORIRE LA VELOCITÀ DI USCITA SULLE PALE DELLE TURBINE.
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.
• IL PRIMO HA TRE COMPITI ESSENZIALI: INDIRIZZA LA PORTATA IN ARRIVO ALLA GIRANTE
IMPRIMENDOVI LA DIREZIONE DOVUTA, REGOLA LA PORTATA MEDIANTE ORGANI DI
PARZIALIZZAZIONE, PROVOCA UNA TRASFORMAZIONE PARZIALE O TOTALE IN ENERGIA CINETICA
DELL'ENERGIA DI PRESSIONE POSSEDUTA DALLA PORTATA. L'ENTITÀ DI QUESTA
TRASFORMAZIONE È L'ELEMENTO PIÙ IMPORTANTE PER LA CLASSIFICAZIONE DELLE TURBINE:
QUANDO LA TRASFORMAZIONE DA POTENZIALE A CINETICA AVVIENE COMPLETAMENTE NEL
DISTRIBUTORE, SI PARLA DI TURBINE AD AZIONE, ALTRIMENTI DI TURBINE A REAZIONE.
• LA GIRANTE, INFINE, TRASFORMA L'ENERGIA POTENZIALE E/O CINETICA DELL'ACQUA IN ENERGIA
MECCANICA RESA SULL'ALBERO MOTORE.
DOVE COSTRUIRE UNA DIGA
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IL LUOGO DOVE S’INTENDE COSTRUIRE UNA DIGA DI RITENUTA ED IL RELATIVO SERBATOIO DEVE ESSERE
ATTENTAMENTE STUDIATO ED ANALIZZATO, IN QUANTO DEVE TENER CONTO DI ALCUNI FATTORI NATURALI, TRA CUI
QUELLI GEOLOGICI.
TALI FATTORI SI POSSONO RIASSUMERE IN:
 1) CONDIZIONI DI PERMEABILITÀ DELLA ZONA D’INVASO
 2) CONDIZIONI DI PERMEABILITÀ DELLA SOGLIA SULLA QUALE SI IMPOSTERÀ LA DIGA
 3) SOLIDITÀ DEL SUBSTRATO DI FONDAZIONE DELLO SBARRAMENTO.
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SE LA PERMEABILITÀ DI UN TERRENO PERMETTE DELLE PERDITE PIUTTOSTO ELEVATE, L’IMPIANTO PUÒ DIVENTARE
SCONVENIENTE DAL PUNTO DI VISTA ECONOMICO.
LE PERDITE SI POSSONO IDENTIFICARE IN:
 A) PERDITE PICCOLE: QUANDO IL VOLUME DELL’ACQUA PERSA È NETTAMENTE INFERIORE AL VOLUME DEL SERBATOIO;
SOLITAMENTE TRASCURABILI
 B) PERDITE MEDIE: QUANDO IL VOLUME DELL’ACQUA PERSA È ABBASTANZA CONSISTENTE E TALE PERDITE VA AD
INCIDERE SULL’ECONOMIA DELL’IMPIANTO
 C) PERDITE GRANDI: OVVIAMENTE QUANDO IL VOLUME DELL’ACQUA PERSA NON PERMETTE AL BACINO DI LAVORARE A
REGIME; IN TAL CASO, COME CITATO SOPRA, L’IMPIANTO DIVENTA SCONVENIENTE DAL PUNTO DI VISTA ECONOMICO.
NATURALMENTE LA LOCALITÀ PER LA REALIZZAZIONE DI UN SERBATOIO DEVE PRESENTARE LA POSSIBILITÀ DI
RACCOGLIERE UN ELEVATO VOLUME DI ACQUA REALIZZANDO UNO SBARRAMENTO PIÙ PICCOLO POSSIBILE.
LA DIGA DELLE TRE GOLE
PROGETTO BLOCCATO
ENERGIA IDRICA, ACQUA E DIGHE…