Dopo avere tratteggiato le dinamiche fondamentali del fabbisogno energetico e mostrato i fondamenti degli impianti termoelettrici, in questo post, prima di prendere in considerazione una “giornata tipo”, andiamo ad analizzare un’ultima tipologia di impianto di produzione: gli impianti idroelettrici.
Possono essere essenzialmente di due tipi: ad acqua fluente ed a bacino. Gli impianti ad acqua fluente prevedono un’opera di presa e l’installazione di una turbina idraulica.Tale turbina produce energia in funzione della portata del corso d’acqua e risulta quindi non completamente prevedibile a priori. Gli impianti a bacino prevedono la realizzazione di un bacino a monte della turbina, sistema che consente di alimentare secondo le richieste la turbina e di avere quindi una grande regolabilità della produzione di energia.
A valle della turbina l’acqua può venire scaricata su un corso d’acqua, oppure immagazzinata in un secondo bacino, dal quale verrà ripompata a monte per poter utilizzare tale impianto per la regolazione senza rischio di “secca” (ma con ovviamente una produzione di energia netta nulla o negativa).
Questi tipi di impianto sono capaci di operare la regolazione “fine” delle richieste dell’utenza, ed inoltre presentano il vantaggio di non richiedere una risorsa “consumabile” per potere operare, ma d’altra parte presentano tutte le limitazioni legate alla disponibilità locale della risorsa, ed in particolare per gli impianti a bacino, l’impatto dovuto alla realizzazione dei bacini di contenimento dell’acqua.
Passiamo quindi ad analizzare una “giornata tipo” (dati relativi al 20/12/2006) dal punto di vista della produzione di energia, e partiamo dal seguente diagramma dove vengono rappresentati insieme l’andamento della richiesta dell’utenza, la produzione attraverso risorse Idriche, Termoelettriche e l’energia acquisita dall’estero, oltre che il consumo per gli ausiliari (consumi necessari al funzionamento del sistema stesso) e quello relativo ai pompaggi (grandezze in MW).
Da una prima analisi del diagramma si può immediatamente notare come la richiesta di energia risulti piuttosto frastagliata, inoltre si può notare come la produzione termica “cerchi di seguire” l’andamento della richiesta, ma solamente con l’ausilio della produzione da idroelettrico essa risulti sovrapposta, come rappresentato nel secondo diagramma:
Questo secondo diagramma mostra contemporaneamente la richiesta e l’energia prodotta al netto degli ausiliari, e si nota come vi sia una sovrapproduzione in particolare dalle 22 alle 7, anche se durante la giornata persiste una sovrapproduzione esigua, tale da risultare scarsamente visibile nel diagramma.
Sottraendo l’energia utilizzata per i pompaggi (e quindi per la modulazione fine, oltre che quella necessaria a ripristinare il bacino di monte) si ottiene perfettamente la curva della richiesta dell’utenza. Tra le 22 e le 7 del mattino si ha una condizione di minimo tecnico per alcuni impianti termoelettrici, e questo impedisce un ulteriore abbassamento della loro potenza per evitare problemi tecnici, oltre che di un incremento del costo per kWh prodotto essendo tale costo sensibile allo scostamento dal massimo rendimento dell’impianto.
Spero il post sia stato gradito ed attendo utili commenti.
