Negli ultimi post l’argomento trattato ha riguardato una tipologia di impianti piuttosto nota, ovvero gli Impianti Idroelettrici, e dopo avere mostrato un dimensionamento energetico di massima di un impianto ad acqua fluente è venuto ora il momento di presentare le caratteristiche degli impianti a bacino, per poi parlare nel prossimo post dell’organo forse più importante di ogni impianto idroelettrico, ovvero la Turbina Idraulica.
IMPIANTI IDROELETTRICI A BACINO
Gli impianti idroelettrici a bacino, per quanto detto in un post precedente, possono essere di due tipi, ovvero a singolo bacino ed a doppio bacino.
Lo scopo nell’uso del bacino consiste nel potere fare operare la turbina con una portata slegata da quella del corso d’acqua, e quindi permettere varie scenari d’utilizzo altrimenti non possibili.
Un primo caso consiste nel potere operare a portata costante (o comunque variabile in un range ridotto) al fine di massimizzare il rendimento della turbina e di conseguenza l’energia prodotta a parità di altre condizioni (come tipologia della turbina e caratteristiche energetiche dell’impianto e del corso d’acqua), mentre un secondo caso consiste nel potere utilizzare la turbina a carico costantemente variabile in modo da seguire le richieste energetiche di un utilizzatore.
Nel caso di impianti con un solo bacino si provvede alla realizzazione di un invaso di monte e di tutte quelle infrastrutture (condotta forzata, griglia, valvola ecc.) già incontrate nel precedente post, e l’acqua dopo avere ceduto parte della sua energia alla turbina, viene scaricata nuovamente nel corso d’acqua.
L’impiego di un secondo bacino a valle permette un uso molto flessibile dell’impianto in quanto l’acqua viene scaricata sul bacino di valle dalla quale può venire attinta per usi agricoli o civili, oppure semplicemente mantenuta nell’invaso in modo da consentire il “pompaggio“, ovvero il riportare a monte l’acqua defluita durante il giorno, ovviamente con un consumo di energia non inferiore a quella prodotta durante il deflusso attraverso la turbina verso il bacino di valle, attività che da un punto di vista della pura produzione energetica sembra un controsenso, ma che trova giustificazione nella necessità di avere un sistema capace di operare la “regolazione fine” della produzione energetica e che pertanto deve potere essere sempre operativo.
Gli impianti idroelettrici durante le ore notturne assorbono una quota dell’energia del “carico di base” prodotto mediante i grossi impianti Termoelettrici a Vapore che durante le ore notturne pur se operanti in regolazione, per quanto esposto in alcuni vecchi post (1,2), producono una quota di energia in genere superiore al fabbisogno notturno di energia che viene pertanto sfruttata per le operazioni di pompaggio.
Gli impianti a bacino come è facilmente intuibile rappresentano gli impianti idroelettrici più grossi, in quanto solo un impianto capace di una grande produzione energetica è tale da giustificare i maggiori costi per la realizzazione di opere piuttosto delicate come l’invaso (o gli invasi) ed una sala macchine spesso dotata di più turbine.
La progettazione da un punto di vista energetico di un impianto a bacino è analoga a quella presentata durante le scorse settimane, cambia ovviamente la valutazione delle portate e la conseguente scelta delle turbine, turbine che verranno illustrate la prossima settimana.
