CENTRALI IDEOELETTRICHE A BACINO

Impianti che accumulano acqua in un invaso, sfruttano il salto per generare energia regolabile

Le centrali a bacino rappresentano una delle soluzioni più robuste nell’idroelettrico. Il meccanismo è semplice: si erige una diga per creare un bacino, che accumula l’acqua. Quest’acqua, potenzialmente “in standby”, viene rilasciata attraverso turbine quando serve elettricità, permettendo di regolare l’erogazione in funzione della domanda. È una forma di energia che dà margine di controllo alla rete elettrica, soprattutto rispetto a tecnologie meno flessibili.

Funzionamento

L’invaso funge da grande serbatoio. Quando l’energia richiesta è bassa o la produzione da altre fonti è abbondante, l’acqua viene conservata. Nei momenti di picco, l’acqua viene fatta fluire da una quota elevata attraverso tubazioni forzate fino alla turbina. Il dislivello (salto) fra il livello del bacino e la turbina è determinante: più è grande, più energia si può ricavare per unità di acqua. La turbina trasforma l’energia potenziale e cinetica in energia meccanica, che un generatore trasforma in elettricità. Il flusso è controllabile tramite chiuse e meccanismi valvolari, consentendo di scegliere quando e quanto produrre.

Vantaggi

• consente di accumulare energia “naturale” sotto forma d’acqua, utile per far fronte a variazioni di domanda (ore di punta) o bassa produzione da fonti variabili come sole e vento;

• grazie al salto elevato e al volume accumulato, permette produzioni elevate e sostenute;

• funge da riserva idrica, utile non solo per generazione ma anche per altri usi (irrigazione, usi domestici, stabilizzazione dei corsi d’acqua in periodi di piena o siccità).

Limiti e criticità

Non mancano le sfide. I costi iniziali per costruire una diga e le infrastrutture correlate possono essere molto alti. L’impatto ecologico e paesaggistico è spesso consistente: modifiche al territorio, cambiamenti negli habitat, possibili alterazioni della fauna acquatica. Nei bacini grandi si registrano anche perdite d’acqua per evaporazione, che erodono parte del beneficio. Infine, la sicurezza strutturale è cruciale: manutenzione, monitoraggio e gestione del rilascio dell’acqua devono essere ben organizzati per evitare rischi.

Situazione in Italia ed esempi

In Italia ci sono migliaia di impianti idroelettrici, molti dei quali centrali a bacino. Molti invasi sono collocati in contesti montani dove la geografia favorisce la costruzione di dighe e la presenza di dislivelli naturali significativi. Alcune centrali tengono bene nel tempo, se ben gestite e aggiornate tecnologicamente.

Un esempio significativo è la centrale che sfrutta un salto superiore a 1.000 metri, capace di generare decine di milioni di kWh all’anno, grazie anche a turbina Pelton. Altri esempi includono centrali con potenza nell’ordine decine di MW, ubicate in zone alpine, che operano con alti rendimenti e sono elementi fondamentali del sistema energetico locale.

Prospettive future

Il potenziale di miglioramento è significativo. Modernizzare le turbine, migliorare i materiali, rendere automatizzata la gestione (controllo remoto, sensori, diagnosi preventiva) sono strade già in corso. Le variazioni climatiche rendono più urgente una gestione efficiente dell’acqua: invasi che resistono meglio alla siccità, strategie per minimizzare evaporazione, uso migliore dei deflussi.

Le centrali a bacino possono essere pilastri per la resilienza energetica: offrono capacità di risposta ai picchi e possono integrare altre fonti rinnovabili in modo più equilibrato. Serve però che progettazione, impatto ambientale, costi e benefici siano valutati con attenzione per garantire sostenibilità reale, non solo teorica.

Indice delle Tecnologie Idroelettriche:

1. Centrali ad acqua fluente
   Impianti che sfruttano il flusso naturale di fiumi o torrenti, con portata variabile a seconda della stagione.

2. Centrali a bacino (o a invaso)
   Impianti che accumulano acqua in bacini per sfruttare la caduta (salto) per la produzione energetica, con possibilità di regolazione.

3. Centrali ad accumulo (di pompaggio)
   Sistemi dotati di bacini a monte e valle che permettono di pompare acqua durante i periodi di bassa domanda e produrre energia nei momenti di picco.

4. Piccolo / micro-idroelettrico / recupero su infrastrutture già esistenti
   Impianti di piccola scala che usano portate modeste o strutture già costruite (canali, acquedotti, etc.), con basso impatto ambientale.

5. Tipologie di turbine e salto variabile
   Diversi modelli di turbine (es. Francis, Kaplan, Pelton) adatti a condizioni diverse di dislivello (salto) e portata d’acqua.