ENERGIA ALTERNATIVA - ENERGIA IDROELETTRICA

ENERGIA IDROELETTRICA

Primi esperimenti in Inghilterra, nel 1881

I primi esperimenti di produzione di energia elettrica, sfruttando l’energia idraulica, furono compiuti nel 1881, in Inghilterra, a Godalming, dove le acque del fiume Wey, che da tempo muovevano le pale di mulini, furono utilizzate per azionare una turbina idraulica, accoppiata a un generatore di corrente.
Ma il primo razionale sfruttamento dell’energia idroelettrica, subordinato al trasporto dell’energia stessa, fu realizzato nel 1891 durante l’Esposizione Internazionale dell’Elettricità a Francoforte sul Meno, in Germania. In quell’occasione l’energia elettrica trifase, trasportata su una distanza di 175 km, fu prodotta mediante alternatori azionati da turbine idrauliche, messe in movimento dalle acque del fiume Neckar. Così si dimostrò la possibilità di far giungere l’energia dai luoghi, spesso impervi e poco adatti a insediamenti industriali, in cui veniva prodotta, ai posti in cui poteva essere sfruttata, senza altri inconvenienti.
Con lo sviluppo della produzione di energia elettrica, la turbina idraulica si rivelò sempre piú come il mezzo ideale per gli impianti di una centrale idroelettrica. Nonostante i grandi capitali necessari l’elettricità prodotta mediante turbine risulta ancora oggi piú competitiva come costi di quella prodotta dalle centrali termoelettriche.
Attualmente le centrali idroelettriche creano piú di un quarto dell’elettricità utilizzata nel mondo. La prima grande centrale di questo tipo, costruita nel 1895, ai piedi delle Cascate del Niagara, negli Stati Uniti, impiegava turbine modello Francis da 3.000 CV, tra le piú potenti del tempo, fabbricate nelle Officine Meccaniche Riva di Milano.
Sin dai primi esperimenti, per un razionale e continuativo sfruttamento dell’energia idraulica si ricorse a dighe di sbarramento, creando così un deposito di energia potenziale che non subisse variazioni stagionali. Anche negli impianti piú moderni l’acqua viene convogliata dai bacini sbarrati da dighe, mediante apposite tubazioni, alla centrale vera e propria dove sono installate le turbine e gli alternatori che trasformano l’energia meccanica in energia elettrica. Una centrale idroelettrica è dotata anche di diversi dispositivi di controllo e di autoregolazione, in modo che ne sia garantito un funzionamento preciso e costante.
Il primo regolatore automatico, a pressione d’olio, un meccanismo che serve a mantenere costante la velocità di rotazione delle turbine sotto qualsiasi carico, fu realizzato in Italia nel 1900.
All’avanguardia nella tecnologia in questo campo, l’Italia è la nazione che sfrutta piú ampiamente le proprie risorse idriche, e conta i piú grandi impianti idroelettrici del mondo, che producono 45 miliardi di kWh all’anno.

La continua richiesta di energia ha spinto i progettisti delle centrali a ricercare tecnologie sempre piú avanzate per abbassare i costi di impianto e di esercizio, evitando anche il depauperamento del patrimonio idrico. Così gli impianti piú moderni sono costituiti da due bacini: in quello superiore viene pompata l’acqua prelevata dal bacino inferiore, sulla base: dei margini di riserva disponibili nelle ore notturne, cioè di basso carico per la rete elettrica. Quest’acqua viene poi riutilizzata per produrre energia nelle ore di punta. Il ciclo di pompaggio e di azionamento delle turbine viene condotto con gruppi costituiti da un generatore-motore, una turbina e una pompa coassiali, quest’ultima mossa mediante un giunto innestabile. Recentemente sono stati realizzati speciali gruppi, in cui la stessa unità idraulica assolve la funzione di pompa e turbina a seconda del senso di rotazione.