Piccolo idroelettrico

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Il termine piccolo idroelettrico (dall'inglese small hydro) si riferisce a centrali elettriche, che oltre a sfruttare l'energia idroelettrica, sono caratterizzate dal fatto di avere una potenza installata ridotta, che comporta l'utilizzo di strutture di dimensioni molto minori rispetto ad una diga normale, più sicure, grazie al minore volume d'acqua nel bacino, e che inoltre hanno un basso impatto ambientale e paesaggistico.

Non esiste un limite mondialmente accettato per cui una centrale idroelettrica venga definita piccolo idroelettrico. Secondo l'ESHA (European Small Hydropower Association) tale limite è considerato pari a 10MW di potenza installata.

La definizione quantitativa di un progetto piccolo idroelettrico varia molto, ma di solito, per convenzione, in Italia, una capacità di generazione che arriva fino ai 3 megawatt (MW) è generalmente accettata come il limite superiore di quello che si definisce mini-idroelettrico [1]. In nazioni abituate ai grandi impianti e ad alti consumi elettrici, come il Canada o gli Stati Uniti, si definisce mini-idroelettrici, impianti di potenza inferiore ai 30 MW.

Il piccolo idroelettrico ha delle peculiarità rispetto alle centrali idroelettriche di grande taglia, oltre ai vantaggi dell'uso di un'energia rinnovabile.

  • Investimenti contenuti: la realizzazione di un tale impianto generalmente avviene su acqua fluente che non richiede la costruzione di opere particolarmente costose (come le grosse dighe). Questo permette un veloce ritorno dell'investimento.
  • Consente un miglioramento delle condizioni idrogeologiche del territorio;
  • Contribuisce alla riduzione dell'effetto serra, e quindi beneficia dei certificati verdi per la produzione di energia da fonti rinnovabili

Come ogni centrale idroelettrica, la realizzazione di un piccolo idroelettrico richiede naturalmente un opportuno studio di fattibilità.

Uno dei dati più rilevanti è la curva di durata del flusso d'acqua.

Introduzione[modifica | modifica sorgente]

Molti impianti idroelettrici hanno grandi dimensioni, come ad esempio una delle prime dighe al mondo, la Hoover Dam (2,074 megawatt) nei pressi di Las Vegas; oppure la diga di Assuan in Egitto o la Diga delle Tre Gole (supera i 18.000 MW) in Cina. I grandi invasi forniscono energia elettrica per grandi comunità che vanno da 10.000 a 10-20 milioni di abitanti ed oltre, formando laghi artificiali, visibili dallo spazio, e possono cambiare l'orografia e addirittura il clima regionale.

Calcolo dell'EROEI[modifica | modifica sorgente]

I piccoli impianti idroelettrici possono essere collegati alle reti di distribuzione elettrica convenzionali come fonte di energia rinnovabile a basso costo. Alternativamente, i progetti possono essere sviluppati nelle zone isolate che sarebbero poco economiche da servire da una rete, o nelle zone dove non arriva la rete di distribuzione elettrica nazionale. Poiché questi progetti hanno solitamente un bacino idrico ridotto e lavori di costruzione civili minimali, sono propagandati come aventi un impatto ambientale relativamente basso se confrontato alle grandi dighe. La diminuzione dell'impatto ambientale dipende fortemente dall'equilibrio fra la costanza di flusso idrico e la produzione di energia totale. Un calcolo che aiuta a valutare la convenienza edizione è la curva FDC (Flow Duration Curve). La FDC è una curva di Pareto che confronta la portata quotidiana di un fiume rispetto alla frequenza. La riduzione della quantità di acqua deviata dal flusso naturale del torrente può aiutare l'ecosistema fluviale in condizioni di "magra", ma riduce l'EROEI complessiva del sistema piccolo idro. Il progettista del sistema piccolo idro e il curatore dell'ecologia del fiume e della qualità complessiva del luogo devono elaborare un progetto che mantenga sia la salute del fiume o torrente che l'economia dell'impianto.

Mini idroelettrico, micro idroelettrico e pico idroelettrico[modifica | modifica sorgente]

Il piccolo idroelettrico può essere ulteriormente suddiviso in sub classificazioni: mini idroelettrico, per impianti di meno di 15 MW di potenza; micro idroelettrico, che comprende impianti di potenza inferiore ai 100 kW; pico idroelettrico, che comprende impianti di potenza inferiore a 5 kW, con utilizzi di salti di pochi metri d'acqua e con un minimo di 0,5 litri d'acqua al secondo. Il micro idroelettrico è abitualmente la produzione di una potenza idroelettrica adeguata alle necessità di piccole comunità, fattorie, singole famiglie, o piccole imprese.

Micro idroelettrico nel Vietnam.

Le piccole centrali idroelettriche possono essere connesse alla distribuzione elettrica convenzionale come sorgenti di energia rinnovabile a basso costo per l'immissione in griglia. Alternativamente, piccoli progetti idroelettrici possono essere costruiti in aree isolate che potrebbe essere antieconomico servire con una linea elettrica ad alta tensione, oppure in aree dove non esiste una rete di distribuzione elettrica nazionale. Dal momento che i piccoli progetti idro-elettrici abitualmente hanno dei bacini d'acqua minimi e poche ed economiche opere civili di costruzione, sono percepiti dalle popolazioni come progetti a basso impatto ambientale e paesaggistico, e si dimostrano particolarmente adatte a paesi poveri senza grandi risorse economiche, senza grande capacità produttiva di cemento o di tondini di acciaio.

Sviluppo mondiale del piccolo idroelettrico[modifica | modifica sorgente]

Nel corso del 2005 il numero di installazioni di piccolo idroelettrico sono cresciute dell'8% per aumentare la capacità mondiale a 66 Gigawatt. Circa il 50% di questi impianti erano localizzati in Cina (con 38,5 GW), seguito dal Giappone (3,5 GW) e dagli Stati Uniti (3 GW).[2] La Cina ha piani per fornire elettricita' a ulteriori 10.000 villaggi per l'anno 2010, nell'ambito del China Village Electrification Program utilizzando energia rinnovabile, includendo ulteriori investimenti nello "small hydro" e nel fotovoltaico.[2]

Generazione di energia[modifica | modifica sorgente]

Una centrale idroelettrica o generatore idroelettrico richiede un flusso d'acqua piuttosto costante ed un salto d'acqua ragionevole (minimo 2–3 m di dislivello), noto come altezza geodetica (in inglese "head"). Esistono turbine ottimali per ciascuna altezza del salto e per la (portata) della massa d'acqua in movimento (torrente o fiume). In un'installazione piccolo idroelettrico tipica, l'acqua proviene da un bacino (lago, deviazione da un fiume, da un canale, chiusa) attraverso un canale o condotta verso una turbina idraulica. L'azione del flusso d'acqua sulle pale delle turbine permette la rotazione dell'albero del generatore, che converte il movimento dell'asse in energia elettrica.

Il piccolo idroelettrico viene spesso sviluppato utilizzando le dighe esistenti oppure con lo sviluppo di nuove piccole dighe che hanno come scopo primario il controllo del livello dei fiumi o dei laghi, oppure l'irrigazione. Occasionalmente possono essere acquistati siti di vecchie centrali idroelettriche, per essere risviluppati, a volte salvando parti importanti dell'installazione come bacini di captazione, condotte e turbine, oppure semplicemente riutilizzando i diritti idrici associati al sito abbandonato.

Esempi di installazioni[modifica | modifica sorgente]

Nel Regno Unito
Negli USA
D'importanza storica

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Attrattività e Driver di Valore nel Mini-Idroelettrico
  2. ^ a b Renewables Global Status Report 2006 Update, REN21, published 2006, accessed 2007-05-16