Idroelettrico

- Situazione energetica nel settore elettrico - Obiettivi di sviluppo nella transizione ecologica (Fit for 55) - Adeguatezza del sistema elettrico - Esigenze di rete e peculiarità dell'accumulo idroelettrico - Tipologia del macchinario - Potenzialità e sviluppo dello storage idroelettrico - Nuove soluzioni: sistemi ibridi di medio/piccola taglia - Efficientamento

- Potenza elettrica installata e produzione lorda Italia - Idroelettrico: stato dell'arte - Le due anime dell'idroelettrico - La politica nazionale - Le condizioni a contorno - Quadro normativo e autorizzazioni - Esempi procedure autorizzative di Piemonte, Lombardia e Friuli Venezia Giulia - Direttiva Derivazioni del Distretto del Po

- Errori di progettazione - Errori di costruzione - Errori di montaggio - Capitolato Speciale d'Appalto: generalità - Controlli e verifiche durante la costruzione

- Ruolo e potenzialità (del piccolo idroelettrico) - Sostenibilità - Competenze per autorizzazione e valutazione ambientale - Regioni con Procedura Autorizzativa - Semplificata e Comunicazione e con zone non idonee per gli impianti idroelettrici - Sfida per una Crescita Sostenibile - Prospettive della Tecnologia - Vantaggi dei Giri Variabili: Turbina Pelton e Turbina Francis

- L'idroelettrico nella SEN 2017 - I costi delle rinnovabili - I costi dello energy storage - Idroelettrico e Direttiva Quadro Acque - Il rischio "cambiamenti climatici" - Valutazione basata sulla rendita netta - Piano economico finanziario di uno small hydro

Nella generazione distribuita le reti idriche possono rappresentare una valida attrattiva per il potenziamento del mini-idroelettrico grazie all'introduzione di macchine motrici in sostituzione delle valvole di regolazione conservandone la funzione e producendo energia. Si propone un metodo per scegliere la pompa più idonea da utilizzare come turbina e per prevederne le prestazioni. La metodologia è applicata in un caso studio, evidenziando il notevole recupero di energia altrimenti persa.

Energy storage. Attualmente la riserva maggiore è rappresentata dalle fonti fossili Alternative sono volano, batterie, aria compressa (CAES), pompaggio dell'acqua nei bacini idroelettrici (PHS) e stoccaggio in H2 o CH4. A parte la riserva fossile, la maggior parte dei metodi di stoccaggio sono limitati nel tempo o di bassa capacità o costi elevati. Abbiamo sviluppato e brevettato un processo di cattura della CO2 da biogas (up-grading).

Il monitoraggio costante assicura un funzionamento semplice ed efficiente di una centrale idroelettrica. Un altro aspetto essenziale è la manutenzione regolare, che riduce i tempi di inattività non pianificati e prolunga la durata dell'intera struttura. WIKA è presente anche in questo settore con una gamma completa di strumenti di alta qualità per la misura e monitoraggio di pressione, portata, forza, temperatura e livello.

Una moderna centrale idroelettrica rappresenta una meravigliosa innovazione basata su millenni di ingegno umano. Questo articolo, il primo di una serie in tre parti, esplora la storia di questa tecnologia e la meccanica di base del funzionamento di una centrale idroelettrica.

Negli ultimi anni la necessità di ridurre le emissioni mondiali di gas a effetto serra ha portato, tra le altre cose, a studiare e realizzare tecnologie innovative nel campo delle macchine elettriche rotanti, mirate a: 1) Aumentare il rendimento degli utilizzatori primari di energia elettrica, ossia i motori elettrici 2)Incrementare lo sfruttamento delle fonti rinnovabili, aumentando l'efficienza di generatori eolici ed idroelettrici 3) Migliorare le prestazioni dei motori nella trazione elettrica, inclusi i veicoli ibridi, contenendone i costi

L'articolo fotografa peculiarità e valenze della fonte idroelettrica italiana, prima fra le risorse di energia rinnovabili, tracciando l'evoluzione storica del macchinario ad essa asservito. Nell'ambito del possibile sfruttamento del residuo potenziale idroelettrico, viene messo in luce il ruolo ricoperto dalle "piccole turbine", individuandone il preciso campo di utilizzo per impianti con potenze inferiori a 10 MW, distinguendone le principali tipologie adottate ed indicando le loro prestazioni relative. Vengono poi richiamati i vantaggi di cui godono in particolare le taglie con potenze inferiori ad 1 MW.

Nel mini idroelettrico, le pompe usate come turbine (PaT) rappresentano una valida alternativa alla turbine convenzionali fintantoché si possano predire le performance in modalità inversa. È stato realizzato un apposito banco prova per macchine fino a 400 kW presso il DMMM del Politecnico di Bari. Una pompa centrifuga è stata testata in entrambe le modalità. Inoltre, dopo uno studio sullo stato dell’arte sui modelli di predizione delle PaT, è stato realizzato un nuovo modello con una più generica applicabilità.

Prospettive per la domanda e offerta di energia in Europa per il 2030 e il 2050 La crescita della domanda di elettricità nell'UE entro il 2050 è di poco inferiore a quella a livello globale, ma la produzione di energia aumenta ancora di circa il 50% rispetto ai livelli attuali. Nello scenario 2DS, il mix energetico europeo sarà sempre più decarbonizzato. Eolico, solare, bioenergie e idroelettrico: tutti svolgono un ruolo importante nel percorso di decarbonizzazione. L'energia nucleare avrà ancora una parte significativa del mix energetico europeo, cosi come il gas. Il carbone invece perderà terreno inesorabilmente.

Esempi e applicazioni dei cuscinetti a film fluido e monitoraggio delle orbite in una turbina idroelettrica.

La produzione lorda di energia elettrica in Piemonte nel 2010 è stata pari a 24.092 GWh, quella netta (ossia al netto dei fabbisogni per i servizi ausiliari della produzione) è stata di 23.550,7 GWh, in leggera diminuzione rispetto all’anno precedente. Circa il 67% della produzione è stata ottenuta da impianti termoelettrici e circa il 32% da impianti idroelettrici, mantenendo sostanzialmente la ripartizione percentuale dell’anno precedente. La produzione da fotovoltaico, più che raddoppiata rispetto al 2009, sulla spinta del sistema di incentivazione del “Conto energia”, rappresenta circa lo 0,5% del totale. Il contributo dell’eolico rimane invece ancora molto limitato.

Il settore delle rinnovabili in Serbia è contraddistinto dalla presenza di un forte potenziale che è tuttora non a pieno utilizzato. E’ tra le priorità istituzionali che intende sviluppare il Governo della Repubblica di Serbia quello di implementare lo sviluppo del settore, intento che si evince anche dalla produzione normativa che è diretta negli ultimi anni nel senso del perseguimento di siffatto obiettivo, culminata nella recente Legge sull’energia, entrata in vigore il 30 Dicembre 2014. Attualmente il settore delle rinnovabili è ancora caratterizzato dalla necessità di investimenti e da tecnologie. Con riferimento al settore idroelettrico, si rileva che a partire dal termine della seconda guerra mondiale lo stato ha incentrato la sua attenzione sullo sviluppo di centrali idroelettriche anche di grandi dimensioni.

- Le valvole, classificazione ed impieghi - Automazione di paratoie per impianti idroelettrici - La soluzione realizzata - I vantaggi conseguiti

Sistemi fluido-compartimentali si incontrano nei processi chimico-industriali, metabolici, nelle abitazioni domestiche, negli impianti per la produzione di energia idroelettrica, ecc. Per poter implementare un buon meccanismo di controllo è necessario disporre di un modello matematico efficace, ovvero di una modellazione che trovi il giusto compromesso tra semplicità del modello e precisione delle stime ricavabili in fase di simulazione. In questo testo si presentano le relazioni fondamentali che intercorrono tra l'ingresso e l'uscita di un sistema fluido-dinamico a singolo compartimento.

La tesi verte sul rilascio o il rinnovo delle concessioni per le grandi derivazioni idroelettriche, vale a dire sulle modalità con cui una società può diventare gestore di una centrale, o di un insieme di centrali, di questo tipo. In tal senso in questo lavoro si è innanzitutto preso in esame l’intero quadro normativo vigente, sia a livello europeo e nazionale che in Provincia di Trento, in maniera tale da ricostruire la cronistoria che ha portato all’assetto attuale. Particolare attenzione è stata riservata ai diversi ricorsi e alle numerose sentenze che hanno coinvolto la Commissione europea e la Corte costituzionale. Successivamente si è analizzato lo stato odierno del settore elettrico ed idroelettrico in particolare, ripercorrendo le tappe storiche fondamentali che hanno portato, a partire dalla prima centrale idroelettrica italiana, alla recente liberalizzazione del mercato.

Con l’aggravarsi dell’intensità dei fenomeni legati al cambiamento climatico, come desertificazione, siccità e alterazione delle stagioni l’approccio sostenibile alla scarsità idrica e energetica passa da valore aggiunto a unica soluzione possibile per queste problematiche. In questo lavoro ho considerato una situazione di difficoltà di approvvigionamento idrico simulando il funzionamento di un impianto che permetta la dissalazione dell’acqua attraverso l’energia elettrica fornita da un impianto fotovoltaico; il progetto prevede un sistema di accumulo idroelettrico del surplus di energia prodotta durante il funzionamento diurno. Sono state ipotizzate, per il sistema di accumulo, sei configurazioni impiantistiche differenti: ognuna è stata modellizzata e attraverso l’analisi dei flussi di potenza è stata dimensionata e ne è stato valutato il costo di investimento.

Lo scopo di questo lavoro consiste nello studio delle possibili strategie tecniche per il funzionamento in rete isolata dell’innovativa turbina idroelettrica denominata “VLH”. Per raggiungere questo obiettivo, si è strutturato il lavoro secondo le seguenti tappe: studio approfondito dell’innovativa turbina idroelettrica Very Low Head (VLH), progettata da MJ2 Technologies per uno sfruttamento efficiente e remunerativo di siti a bassissimo salto, e analisi dell’impianto di produzione nel suo insieme; valutazione di nuovi scenari applicativi del suddetto sistema di generazione, con particolare attenzione alla possibilità di funzionamento in isola; sviluppo di un sistema di controllo opportuno che permetta all’impianto di alimentare una piccola rete composta da carichi passivi e/o piccoli generatori distribuiti di potenza complessiva minore di quella della VLH.

Contenitori di elevata qualità per un impianto idroelettrico in quota A volte le condizioni climatiche degli ambienti di utilizzo influiscono in modo significativo nella scelta dei componenti da adottare per la realizzazione di un impianto. È questo il caso della centrale idroelettrica realizzata in Valle Aurina da Elpo con l'impiego di armadi Rittal.

Gli impianti di produzione idroelettrici possono essere classificati in tre grandi categorie, che differiscono sia per il servizio elettrico (di potenza, di regolazione, di modulazione, di rampa, etc..) sia per la diversità di opere idrauliche e civili presenti: impianti ad acqua fluente, impianti a bacino e impianti di accumulazione. Negli impianti ad acqua fluente viene eseguito uno sbarramento in una sezione del corso d’acqua, in modo tale da creare un dislivello tra monte e valle. Negli impianti a bacino viene creato un bacino artificiale mediante una diga. I salti disponibili vanno dal centinaio di metri fino anche a 1000 − 1500 metri. Negli impianti di accumulazione sono presenti due bacini, uno superiore e l’altro inferiore collegati mediante un gruppo turbina-generatore e un gruppo motore-pompa.

Nel presente articolo viene presentato uno studio per la valutazione delle potenzialità residue del piccolo idroelettrico a scala regionale. Lo studio riguarda la Regione Abruzzo che presenta numerosi siti idonei alla realizzazione di piccole derivazioni idroelettriche, grazie alla notevole disponibilità di risorse idriche distribuite sull’intero territorio. L’indagine è estesa ai principali bacini regionali, con l’obiettivo di valutare la potenza degli impianti installabili e la producibilità annuale di energia elettrica.

In questo elaborato, si è svolta una review delle analisi energetiche ed economiche dei principali metodi di produzione di idrogeno attualmente disponibili o ancora in fase di studio. Le tecnologie che si basano sui combustibili fossili, le quali sono ad un livello di maturazione completo, presentano rendimenti alti, con margini di intervento che sembrano ridotti. Queste tecnologie sono conseguentemente anche quelle che portano ai minori costi di produzione dell’ H2. Processi ad alta efficienza sono anche quelli che sfruttano le centrali idroelettriche per alimentare elettrolizzatori, ma la letteratura ha dimostrato che questo accoppiamento è economicamente poco vantaggioso. Gli altri sistemi produttivi basati sull’utilizzo di fonti rinnovabili presentano ad oggi rendimenti relativamente bassi e costi di produzione elevati.

- Modelli dei singoli blocchi e delle G(s) fra Cd e fm e fra Cd e Pp sviluppati su simulatore fuori linea (Simulink) e successivamente trasferiti su Ovation in tempo reale per consentire il test del regolatore prima della applicazione su impianto. - Verificata coincidenza dei principali transitori di riferimento (Prove indiciali) fra uscite Simulink e uscite modello su Ovation - Il modello viene quindi connesso al Regolatore Velocità- Potenza tramite le variabili Cd, Pp e fm

I prodotti Rittal sono stati scelti per la realizzazione a Nizza della centrale idroelettrica di Passerelle-Paillon, della potenza di 500 kW circa, di interesse particolarmente rilevante in quanto rappresenta un sistema innovativo ingrado di utilizzare la pressione dell'acqua normalmente convogliata in città attraverso l'acquedotto per produrre corrente.