CENTRALI IDROELETTRICHE AD ACCUMULO

Due bacini per conservare l'energia e restituirla quando serve

Le centrali ad accumulo con pompaggio sono una delle tecnologie chiave per rendere un mix energetico più pulito, flessibile e capace di rispondere alle variazioni di domanda. Non producono energia “dal nulla”, ma immagazzinano l’energia generata da altre fonti, per poi restituirla nei momenti critici. Con più solare ed eolico nel sistema, diventano essenziali per stabilizzare la rete, evitare sprechi e ridurre dipendenze da fonti non rinnovabili.

Come funzionano

In condizioni di surplus energetico (ossia quando la produzione supera la domanda), l’impianto assorbe energia elettrica e la usa per pompare acqua da un bacino inferiore a uno superiore. L’acqua resta immobile finché non serve generare, quindi viene rilasciata giù, attraversa condotte, attiva turbine reversibili e produce elettricità. Il salto tra i due bacini e il volume d’acqua accumulabile determinano la quantità totale di energia che può essere stoccata. Controlli intelligenti—valvole, pompaggi avviati al momento giusto, manutenzione ottimizzata—possono migliorare il rendimento netto.

Il rendimento di queste centrali, nel ciclo completo (pompare + produrre), è tipicamente intorno al 70-80%. Ci sono perdite (attrito, dispersioni, energia spesa per il funzionamento delle pompe) ma il guadagno in termini di flessibilità e gestione della rete spesso compensa: quando l’energia “deve” essere usata, queste centrali permettono di farlo esattamente nei momenti in cui la rete ne ha bisogno.

Vantaggi

• Permettono di sfruttare surplus di energia rinnovabile, invece che lasciarla “sprecata” o interromperla per motivi tecnici.

• Contribuiscono alla stabilizzazione della rete: rispondono rapidamente ai picchi di domanda, aiutano a mantenere la frequenza elettrica e la tensione, e riducono la necessità di accendere centrali a gas o carbone.

• Lunga durata e affidabilità: una centrale ben costruita può operare efficacemente per decenni se ben mantenuta.

• Effetti collaterali positivi: promuovono una migliore pianificazione della domanda, inducono investimenti in sistemi di controllo e automazione, possono accrescere la resilienza del sistema energetico nazionale.

Limiti e sfide da affrontare

La costruzione richiede grandi investimenti iniziali: opere civili, pompaggio, bacini, gallerie e condotte, infrastrutture elettriche. Il sito geografico incide molto: serve quota (dislivello), disponibilità idrica e condizioni adatte. Le perdite di energia nel ciclo di pompaggio-produzione non sono trascurabili, e l’efficienza effettiva dipende da quanto bene si gestiscono le operazioni — il pompaggio sbagliato o fuori orario può ridurre moltissimo il valore aggiunto.

Anche l’impatto ambientale richiede attenzione: valutazione del territorio, uso del suolo, possibili alterazioni di ecosistema, deflussi ecologici, sicurezza delle dighe o bacini. Gli scavi, condotte e bacini possono modificare paesaggi, habitat, corsi d’acqua, e spesso è necessario coinvolgere le comunità locali e superare ostacoli burocratici.

Dati recenti in Italia

L’Italia ha un potenziale significativo nel settore del pompaggio. Sono state identificate decine di impianti tecnicamente fattibili, con potenze fino a diverse centinaia di MW ciascuno, e con capacità di accumulo totale non trascurabile. Alcune regioni (Alto Adige, Sardegna, Basilicata) emergono come particolarmente adatte per nuovi progetti, grazie al dislivello e alla disponibilità del territorio.

La capacità attuale installata copre una porzione importante del fabbisogno di accumulo, ma non sempre è utilizzata al massimo. In alcune stagioni o ore, il pompaggio potrebbe intervenire di più ma resta sotto‐sfruttato per ragioni di costo, mercato, regolamentazione e convenienza economica.

Prospettive future

Con l'aumento della produzione rinnovabile variabile, la domanda di capacità di accumulo crescerà sempre di più. Le centrali ad accumulo di pompaggio sono ben posizionate per rispondere a questa esigenza. Aspetti su cui si prevede evoluzione:

• Migliore regolazione del mercato dell'energia per riconoscere valore all’accumulo nei momenti di picco.

• Incentivi e politiche che sveltiscano autorizzazioni e irrigidiscano obblighi ambientali, ma allo stesso tempo semplifichino i processi.

• Innovazioni tecnologiche nelle turbine reversibili, nei sistemi di controllo, nella gestione digitale e nel monitoraggio per ridurre perdite e migliorare efficienza operativa.

• Possibili progetti “ibridi”, dove il pompaggio coopera con altre fonti rinnovabili o sistemi di accumulo su piccola scala (batterie, accumuli termici) per maggiore flessibilità distribuita.

Le centrali ad accumulo (di pompaggio) non sono la novità più scenica, ma nel presente e nel futuro dell’energia pulita sono tra i pezzi più importanti del puzzle. Offrono la capacità di conciliare produzione e consumo, permettono di bilanciare la variabilità delle rinnovabili e di rendere più resiliente la rete. Investimenti, politiche intelligenti ed efficienza operativa decisa possono farle diventare protagoniste della transizione energetica.

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.