ACQUA E ENERGIA CENTRALI E DIGHE MATTIA FERRARO

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1 ACQUA E ENERGIA CENTRALI E DIGHE MATTIA FERRARO

2 INDICE Centrali idroelettriche e dighe; Funzionamento delle centrali idroelettriche; Produzione e utilizzo dell energia idroelettrica; Idroelettrico nel VCO (centrali e energia); Cartina con impianti idroelettrici in Italia e nel VCO. Benefici e svantaggi;

3 Centrali idroelettriche Per centrale idroelettrica si intende una serie di opere di ingegneria idraulica posizionate in una certa successione, accoppiate ad una serie di macchinari idonei allo scopo di ottenere la produzione di energia elettrica da masse di acqua in movimento. L'energia prodotta dalle centrali idroelettriche è da classificarsi a tutti gli effetti come energia rinnovabile.

4 Come si produce energia idroelettrica? Bacino artificiale POTENZIALE Condotte forzate Turbina Alternatore ENERGIA ENERGIA CINETICA ENERGIA MECCANICA ENERGIA ELETTRICA

5 Come si dividono? Le centrali idroelettriche si dividono in due tipi: - centrali a salto (le centrali tipiche di ambiente montano) - centrali ad acqua fluente (le centrali costruite lungo i corsi d acqua).

6 Centrali a salto Gli elementi fondamentali di una centrale idroelettrica a salto sono: - bacino di raccolta (artificiale); - diga; - condotte forzate; - turbina idraulica (che trasforma l energia cinetica dell acqua in energia meccanica di rotazione); - generatore elettrico o alternatore (che trasforma l energia meccanica in energia elettrica); - trasformatore; - rete di distribuzione.

7 Funzionamento delle centrali a salto

8 Centrali ad acqua fluente L'acqua viene convogliata in un canale di derivazione e attraverso questo inviata alle turbine che ruotano grazie alla spinta dell'acqua, producendo così il movimento degli organi rotanti, ognuna delle quali è accoppiata a un alternatore che trasforma il moto di rotazione in energia elettrica.

9 Funzionamento delle centrali ad acqua fluente Da un canale l acqua arriva alle turbine e le fa ruotare, le quali attivano un rotore che a contatto con un alternatore trasformano l energia di rotazione in energia elettrica.

10 Dighe Una diga è uno sbarramento permanente su un corso d'acqua naturale che serve a creare un lago artificiale. A seconda dei materiali impiegati per la costruzione la diga può essere di calcestruzzo, in terra, di pietrame o di materiale misto.

11 Come si dividono le dighe? Esistono dighe a gravità (resistono alla spinta dell'acqua grazie al proprio peso ed all'attrito tra la diga e la roccia di fondazione; sono particolarmente sicure in caso di eventi naturali straordinari quali piene estreme o terremoti). E dighe ad arco (la loro struttura è particolarmente leggera grazie alle caratteristiche di resistenza degli archi, che consentono di scaricare ai vincoli laterali, cioè alla montagna, il carico dell'invaso).

12 Idroelettrico nel mondo Una distinzione fondamentale per gli impianti idroelettrici è in base alla potenza installata. Abbiamo impianti: Pico Idro P< 0,05 MW Micro Idro P< 0, 1 MW Mini Idro P< 1 MW Piccolo Idro P< 10 MW Grande Idro P>10 MW I maggiori impianti idroelettrici e quindi maggiori produttori di energia proveniente dall acqua sono: -Paesi europei (75%) -Usa e Canada (69%)

13 Centrali idroelettriche e dighe in Italia - Sono elencate le principali centrali idroelettriche che hanno una potenza energetica fino a 3MW. Le principali sono: In Piemonte; In Valle d Aosta; In Trentino Alto Adige; Nel Lazio; Nelle Marche; In Emilia-Romagna

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15 Consumi di idroelettrico in Italia Si producono circa mila GWh annui di energia idroelettrica e tale quantità mediamente copre il % del fabbisogno energetico italiano.

16 Utilizzi dell energia idroelettrica - Rappresenta il 90% della produzione mondiale di energia elettrica da fonti rinnovabili, l Italia è uno dei maggiori produttori e contribuisce per una quota rilevante alla domanda mondiale di energia primaria. Sottoforma di energia elettrica arriva: Nelle case - Nelle industrie

17 Tutte le centrali del Piemonte

18 Alpe Bacco Ornavasso Antolina Crodo Anzuno - Domodossola Arsa - Pieve Vergonte Bognanco Brolo Nonio Cadarese - Premia Calice - Domodossola Campliccioli - Antrona Schieranco Crego - Crodo Crevola Diveria - Crevoladossola Crevola Toce - Crevoladossola Devero Baceno Fondovalle Formazza Frua - Germagno Goglio Baceno Marmo Massiola Morasco Formazza Ornavasso Pallanzeno Piedimulera Pieve II - Pieve Vergonte Ponte Formazza Quarna - Quarna Sotto Rosarolo - Valstrona Rovegro - S. Bernardino Verbano Rovesca - Antrona Schieranco Tutte le centrali del VCO

19 Principali centrali idroelettriche e dighe nel VCO Diga dei Sabbioni, Diga di Morasco Centrale di Morasco; Diga del Toggia, serbatoio del Vannino Centrale di Ponte; Diga di Codelago Centrale di Goglio;

20 Centrali idroelettriche e dighe nel VCO

21 Diga dei Sabbioni Forma il serbatoio più importante della val Formazza. E' del tipo a gravità alleggerita. Lunga 300 metri; Alta 60 metri;

22 Diga di Morasco È uno sbarramento artificiale che origina il lago omonimo situato in alta val Formazza. Lunga 525 metri; Alta 55 metri; L'acqua viene poi usata per la produzione di energia elettrica in una centrale situata alcune decine di metri più in basso.

23 Centrale di Morasco L'impianto di Morasco, entrato in servizio nel 1953, è situato in caverna, sulle sponde del lago di Morasco. La centrale utilizza le acque del lago del Sabbione, realizzato grazie allo sbarramento del rio omonimo. Il lago, posto alla quota di circa m s.l.m., con i suoi 44 milioni di metri cubi di volume utile, è il più grande bacino del Piemonte gestito da Enel. Comune: Formazza Provincia: Verbania Anno di costruzione: 1953 Anno di automazione: 1989 Tipologia: serbatoio Potenza: 45,6 MW Salto: Sabbione 639,5 m Portata: 8,1 m3/sec Producibilità tot: 45,4 GWh

24 Centrale di Ponte L'impianto di Ponte presenta un sistema idraulico particolarmente complesso caratterizzato da tre diverse derivazioni (Toggia, Vannino e Morasco) alimentate da altrettanti serbatoi artificiali. I tre gruppi dell impianto possono essere alimentati, indifferentemente, dalle diverse derivazioni garantendo la massima flessibilità di esercizio. Comune: Formazza Provincia: Verbania Anno di costruzione: 1933 Anno di automazione: 1976 Tipologia: serbatoio Potenza: Toggia 30,9 MW Vannino 33,7 MW Morasco 29 MW Salti: Toggia 883,9 m Vannino 865,8 m Morasco 508,7 m Portata: Toggia 4,2 m3/sec Vannino 5 m3/sec Morasco 8,1 m3/sec Producibilità tot: 197,3 GWh

25 Diga di Codelago È uno sbarramento artificiale situato all'interno del Parco Naturale dell'alpe Veglia e dell'alpe Devero. È stata inaugurata nel Alta 24,5 metri. La diga è di tipo a pietrame con manto e va a costituire il lago di Devero, con un bacino di 16 milioni di metri cubi d'acqua.

26 Centrale di Goglio L'impianto di Goglio è dotato di due diverse derivazioni: la prima, ad acqua fluente, utilizza l acqua raccolta nella conca di Devero; la seconda è alimentata dal serbatoio di Agaro. L impianto ha sostituito la precedente centrale alimentata dalla sola derivazione Devero. Nel 2006 è entrato in servizio il canale di gronda Veglia Agaro, apportando un sensibile aumento delle disponibilità idriche della derivazione. Comune: Baceno Provincia: Verbania Anno di costruzione: 1938 Anno di automazione: 1987 Tipologia: serbatoio Potenza: Agaro 18 MW Devero 20 MW Salti: Agaro 487 m Devero 519 m Portate: Agaro 4,3 m3/sec Devero 5,2 m3/sec Producibilità tot: 123,6 GWh

27 Benefici e svantaggi Per prima cosa, si tratta di una fonte energetica assolutamente pulita e a emissioni zero, anche l ambiente circostante ad una centrale idroelettrica è generalmente pulito, senza nessuna contaminazione dell aria. I costi dell energia così prodotta si mantengono tra i più bassi e la stessa energia può essere prodotta continuamente in modo del tutto naturale. La realizzazione delle dighe adiacenti alle centrali favoriscono il contenimento dell acqua evitando improvvise inondazioni e regolando il gettito dell acqua in modo fluido e regolare. Una centrale idroelettrica, ad esempio, non può essere costruita in qualunque posto perché sono necessari degli elementi contingenti al territorio. Le stesse dighe bloccano anche il trasporto di materiali solidi dei fiumi, come ghiaia e sabbia, alterando il riequilibrio naturale dell erosione del mare lungo la costa: si può quindi dar luogo a fenomeni di erosione costiera. Le dighe bloccano la risalita dei pesci.

28 FINE GRAZIE PER L ATTENZIONE