Gli impianti idroelettrici

Gli impianti idroelettrici si suddividono in grandi impianti idroelettrici (o più semplicemente idroelettrici) ed in impianti idroelettrici minori (o mini-idroelettrici); la suddivisione avviene in base alla potenza installata nell'impianto e si può assumere come valore di soglia la potenza di 10 megawatt (in realtà in Italia si parla di idroelettrico minore fino al limite di 3 megawatt). Questa suddivisione solitamente si riscontra anche nella diversa tipologia degli impianti: mentre i grandi impianti idroelettrici richiedono solitamente la sommersione di estese superfici, con notevole impatto ambientale e sociale, un piccolo impianto idroelettrico si integra quasi perfettamente nell'ecosistema locale (si sfrutta direttamente la corrente del fiume). Le centrali idroelettriche sono caratterizzate anche da una grande flessibilità di utilizzo. Grazie agli odierni sistemi di automazione, infatti, è possibile passare dallo stato di centrale ferma a quello di massima potenza in poche decine di minuti. Per questa loro peculiarità, le centrali idroelettriche sono più rapide di quelle termoelettriche nell'incrementare la loro produzione di energia elettrica nelle ore di maggior richiesta. Il processo produttivo idroelettrico è, dunque, conveniente non soltanto sotto il profilo economico ed ambientale, ma anche sotto quello dell'efficienza operativa. Gli impianti idroelettrici possono anche essere definiti in base alla tipologia impiantistica come impianti a deflusso regolato o ad acqua fluente.

Impianti a deflusso regolato

Questi sono impianti a bacino idrico naturale (laghi) o artificiale (come nel caso di molti serbatoi) e a volte sono bacini naturali nei quali si aumenta la capienza con sbarramenti (in molti casi gli sbarramenti consistono in dighe alte molte decine di metri).

Impianti ad acqua fluente

Gli impianti ad acqua fluente erano molto più usati all'inizio del secolo scorso, soprattutto per azionare macchine utensili in piccoli laboratori. Oggi il potenziale di questi impianti è meno utilizzato di quanto si potrebbe, l'impatto ambientale può essere contenuto e limitato.

Come è fatto un impianto

Un impianto idroelettrico a deflusso regolato è composto, in genere, da cinque elementi: un sistema di raccolta dell'acqua, una conduttura forzata, una turbina che trasforma l'energia potenziale in energia meccanica, un generatore che converte l'energia meccanica in elettrica e un sistema di controllo e regolazione della portata dell'acqua.

Le opere di sbarramento

Le opere di sbarramento sono dei manufatti destinati ad intercettare il corso d'acqua nella località prescelta per la presa; si hanno due tipologie di opere che differiscono principalmente per le loro dimensioni: le dighe e le traverse.

Piccoli impianti, piccoli impatti

Per ovviare ai problemi di tutela ambientale posti dalla realizzazione di impianti idroelettrici in aree particolarmente vulnerabili e sensibili, la tendenza degli ultimi anni è quella di abbandonare progressivamente la costruzione di grandi impianti che possono avere un pesante impatto ambientale a favore di impianti idroelettrici di piccole dimensioni.

L'energia idroelettrica, come altri tipi di fonti rinnovabili, presenta alcuni notevoli vantaggi rispetto alla produzione di energia elettrica da combustibili fossili. Innanzitutto, è una fonte rinnovabile e non esauribile.

In secondo luogo, le emissioni di sostanze inquinanti in acqua e in aria sono praticamente nulle, poiché non si realizza alcun processo di combustione. In particolare, si riducono le emissioni di anidride carbonica (CO2) di 670 grammi per ogni chilowattora di energia prodotta. Altri benefici sono, come per le altre rinnovabili, la minore dipendenza dalle fonti energetiche estere, la diversificazione delle fonti e la riorganizzazione a livello regionale della produzione di energia.

Inoltre, gli impianti mini-idroelettrici in molti casi, con la sistemazione idraulica che viene eseguita per la loro realizzazione, portano anche notevoli benefici al corso d'acqua. In particolare, permettono la regolazione e la regimentazione delle piene sui corpi idrici a regime torrentizio, specie in aree montane ove esista degrado e dissesto del suolo, e quindi possono contribuire efficacemente alla difesa e salvaguardia del territorio.

In alcuni casi, poi, il lago artificiale che si forma a seguito della realizzazione di uno sbarramento o di una diga, può valorizzare l'area circostante, permettendo lo sviluppo di attività turistiche, sportive e produttive che coesistono con lo sfruttamento idroelettrico. La possibilità di accumulare acqua per poi regolarne il flusso a valle, può inoltre contribuire a ridurre i fenomeni alluvionali e favorire un uso più oculato delle risorse idriche sempre più rare e preziose.

Energia davvero pulita?

L'energia idroelettrica suggerisce alla nostra mente l'idea di fonte energetica pulita, eco-compatibile e soprattutto rinnovabile. In realtà anche una grande centrale pone problemi di impatto ambientale: estetici, di inquinamento elettromagnetico e di sovraccarico sui terreni.

Impatto visivo sul paesaggio

Per quanto riguarda l'impatto visivo dei grossi impianti idroelettrici sul paesaggio, è evidente e difficilmente mascherabile: in questo caso è necessaria un’attenta valutazione dell'impatto dell'impianto sul territorio verificandone anche una possibile valorizzazione estetica.

Rapporto con gli ecosistemi

Il rapporto con gli ecosistemi è un aspetto fondamentale da tenere presente nella progettazione di un impianto idroelettrico; esistono due aspetti che sono strettamente collegati con il prelievo di acque superficiali e che possono generare impatti di due diversi ordini…

Le dighe e il clima locale

La presenza di una diga influenza il microclima dei territori circostanti a causa della grande massa d'acqua che si raccoglie a monte della diga stessa.