Trasporto e stoccaggio dell energia: come diventare smart Milano 11 luglio 2011 Gli impianti idroelettrici di pompaggio: nuovi protagonisti sulla scena del mercato elettrico? Clara Risso Direttore Fonti Rinnovabili REPOWER ITALIA SpA 1 / 8
SOMMARIO Nel prossimo futuro il sistema elettrico Italiano potrebbe richiedere una maggiore disponibilità di energia di regolazione, anche in correlazione al forte sviluppo - recente e atteso - della generazione attraverso fonti rinnovabili non programmabili. In questo contesto, gli impianti idroelettrici di regolazione attraverso pompaggio costituiscono un elemento per la stabilizzazione del sistema e consentono uno sfruttamento razionale delle risorse energetiche, in particolare di quelle rinnovabili. Nell ottica di rafforzare la propria presenza sul mercato elettrico attraverso strumenti flessibili ed innovativi, Repower Italia sta sviluppando il progetto di un impianto idroelettrico di regolazione attraverso pompaggio della potenza di circa 600 MWe, prevedendo l utilizzo di un invaso esistente in provincia di Benevento. L impianto accumulerà la risorsa idrica in un bacino di monte, realizzato in una depressione naturale, per renderla rapidamente disponibile per la generazione elettrica. Il tutto con impatto ambientale e paesaggistico molto contenuto in ragione di consumi idrici trascurabili (limitati al reintegro delle perdite di sistema) e della realizzazione di gran parte dell impianto in sotterraneo. 2 / 8
DESCRIZIONE DELL INIZIATIVA L iniziativa prevede la realizzazione di un impianto idroelettrico di regolazione mediante generazione e pompaggio della potenza media di circa 600 MWe. Il progetto, sviluppato dalla società di scopo REC S.r.l., partecipata al 100% da Repower Italia, è situato in Campania, in provincia di Benevento, nei comuni di Campolattaro, Pontelandolfo e Morcone. L allacciamento alla RTN interesserà inoltre i comuni di Fragneto Monforte e Benevento. Figura 1: Ubicazione del progetto ed esistente invaso di Campolattaro L impianto utilizzerà come bacino inferiore l esistente invaso di Campolattaro, e come serbatoio di monte una conca naturale esistente, denominata bacino di Monte Alto. In fase di generazione l acqua verrà convogliata, attraverso una condotta forzata, dal Bacino di Monte Alto alla centrale di produzione/pompaggio ubicata in caverna e dotata di macchine reversibili operanti come turbine. Viceversa, in fase di accumulo, l acqua verrà sollevata dal Bacino di Campolattaro, attraverso gallerie in pressione, fino alla medesima centrale, dove le macchine reversibili operanti come pompe, spingeranno l acqua al Bacino di Monte Alto. Il bacino di Campolattaro ha un volume utile di 109 milioni di m 3, di cui 7 milioni di m 3 (pari al volume utile del bacino di Monte Alto) saranno movimentati - in ciclo chiuso - tra i due serbatoi per il funzionamento dell impianto. E previsto un consumo di acqua, pari a 30 l/s, ai soli fini del reintegro delle perdite di sistema. L impianto sarà collegato alla RTN (Rete di Trasmissione Nazionale) con uno schema di connessione in entra-esce sulla linea Benevento II Foggia, in avanzata fase di 3 / 8
autorizzazione. L allacciamento dell impianto alla RTN comporterà la realizzazione di due stazioni di smistamento a 380 kv e di linee aeree in alta tensione per complessivi 27 km. Il progetto si inserisce come impianto di importanza strategica nel sistema elettrico italiano ed in particolare nella Zona Sud, caratterizzata da una crescente esigenza di energia di regolazione in conseguenza del forte sviluppo, in atto e previsto, di impianti per la produzione di energia elettrica da fonti non programmabili. Portata di derivazione ad uso industriale in concessione 30 l/s Volume idrico utile del serbatoio di Monte Alto 7,0 Mm 3 Potenza massima in generazione 572 MW Potenza massima in pompaggio 630 MW Salto netto medio in generazione 500 m Prevalenza netta media in pompaggio 540 m Lunghezza gallerie (derivazione, restituzione, accesso) 12.200 m Tempo di costruzione previsto 5 anni Investimento stimato 600 M Figura 2: Sintesi delle principali caratteristiche Figura 3: Planimetria generale dell'impianto 4 / 8
L IMPIANTO L'impianto REC prevede la realizzazione di un invaso di accumulo della risorsa idrica derivata dal bacino di Campolattaro, per un volume utile di ~7.000.000 m 3 in corrispondenza della depressione naturale dell area di Monte Alto in comune di Morcone (BN). Mediante un opera di presa posta sul fondo del bacino stesso (cfr. Figura ) è possibile convogliare la portata di turbinaggio verso la centrale di produzione in caverna attraverso un idonea condotta forzata in acciaio di dimensione decrescente (Φ=5,50 m -tratto di monte- e Φ=4,80 m -tratto di valle-) per una lunghezza complessiva di 1.970 m circa. Figura 4: stralcio planimetrico bacino ed opera di presa di Monte Alto La condotta forzata sarà alloggiata all interno di una galleria scavata in parte in tradizionale (tratti sub-orizzontali) ed in parte mediante tecnica del raise borer (tratti verticali), al fine di ottimizzare il tracciato plano-altimetrico in funzione delle caratteristiche geologiche-geomeccaniche ed idrogeologiche del sottosuolo. Lungo la condotta forzata è prevista la realizzazione di manufatti puntuali in sotterraneo: la camera paratoie di monte, il pozzo piezometrico di monte e la camera valvola a farfalla. 5 / 8
Tali opere, previste completamente in sotterraneo, permetteranno una corretta gestione dell impianto, sia nella fase di esercizio, sia nella fase di ispezione e/o manutenzione, assicurando la necessaria disconnessione idraulica tra i differenti tratti. La camera paratoie di monte, accessibile dalla pista di coronamento del bacino di Monte Alto attraverso una galleria di accesso, permette la completa disconnessione idraulica tra la condotta forzata, nel tratto compreso tra il bacino di Monte Alto e la centrale in caverna, mediante la chiusura di 2 paratoie piane a cassa stagna e tenuta su 4 lati, di dimensioni. utili 4,35 x 5,50 m (LxH), come riportato nello schema sottostante. Figura 5: schema idraulico nodo camera paratoie di monte/pozzo piezometrico La camera di alloggiamento della valvola a farfalla permette, invece, la disconnessione idraulica della condotta forzata, nel punto in cui si ha il passaggio tra il diametro utile di 5,50 m e quello di 4,80 m. Mediante la chiusura della valvola a farfalla (DN 4800 mm) è possibile (schema idraulico in figura 6) mantenere in carico la condotta forzata di monte (Φ 5,50 m) e svuotare invece il tratto terminale (Φ 4,80 m) in corrispondenza della centrale di produzione in caverna. 6 / 8
Figura 6: schema idraulico camera valvola a farfalla La centrale di generazione/pompaggio in caverna risulta ubicata ad una profondità di circa 520 m dal piano di campagna ed è accessibile mediante una galleria di lunghezza pari a 2.370 m con pendenza media del 13,5%. All interno della centrale saranno alloggiati i due gruppi reversibili (turbina/pompa) accoppiati a tutti i dispositivi per l automazione e corretto funzionamento dell impianto (trasformatori e quadri elettrici). Le portate turbinate vengono convogliate, mediante un breve tratto di tubazione metallica (Φ=4,80 m, lunghezza 90 m circa), all interno della galleria in pressione di restituzione di valle. Le acque percorrono poi la galleria in pressione di diametro utile Φ=6,0 m con pareti rivestite in calcestruzzo per una lunghezza di 5.900 m circa e pendenza di fondo pari a 1, fino al bacino di Campolattaro in corrispondenza dell opera puntuale di presa/restituzione prevista sul versante occidentale. Lungo la condotta di scarico in pressione è prevista la realizzazione di due manufatti puntuali in sotterraneo: il pozzo piezometrico di valle e la camera paratoie di valle. Nella figura che segue è riportato lo schema delle opere in progetto in corrispondenza della centrale e del nodo idraulico del pozzo piezometrico di valle. 7 / 8
Figura 7: nodo idraulico pozzo piezometrico di valle La camera paratoia di valle garantisce la completa disconnessione idraulica tra la galleria di restituzione, nel tratto compreso tra il bacino di Campolattaro e la centrale in caverna, mediante la chiusura di 2 paratoie piane a cassa stagna e tenuta su 4 lati, di dimensioni utili 4,75 x 6,0 m (LxH). L accessibilità alla camera paratoie, per le operazioni di apertura/chiusura, movimentazione, controllo, ispezione e manutenzione è assicurata mediante un pozzo verticale di altezza 70 m circa la cui sommità è posta immediatamente a ridosso della strada circumlacuale che corre perimetralmente al bacino di Campolattaro. 8 / 8