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Attualità dell'energia idroelettrica - Felice Egidi -

Breve storia dell’energia idroelettrica
Sin dagli albori, l’uomo ha saputo sfruttare l’energia dell’acqua in movimento con l’obiettivo di agevolare le proprie attività produttive, artigianali ed industriali. L’impiego idrico a scopo idroelettrico è solo l’ultimo stadio di un millenario processo di perfezionamento della tecnologia che dal mulino ad acqua ha portato alle moderne centrali idroelettriche.
Lo sfruttamento dell’acqua al fine di produrre energia elettrica ebbe inizio verso la fine del XIX secolo con la realizzazione della prima centrale idroelettrica al mondo nel 1882 ad Appleton, nel Wisconsin. La prima centrale idroelettrica realizzata in Europa, fu quella di Tivoli nel 1886 che consentì successivamente l’ILLUMINAZIONE di Roma con luce elettrica (1892). Nel 1898 la potenza idroelettrica totale installata in Italia supera i 40 MW.

Tecnologia idroelettrica
Ad oggi la tecnologia idroelettrica è la più matura e diffusa su larga scala rispetto a tutte le altre fonti RINNOVABILI.
Gli impianti idroelettrici si dividono in tre differenti tipologie:

1. Impianti ad acqua fluente
2. Impianti a deflusso regolato
3. Impianti di accumulazione mediante pompaggio.

Negli impianti ad acqua fluente la portata sfruttata per la produzione di elettricità coincide con quella disponibile nel corso d’acqua. Gli impianti a deflusso regolato sono provvisti di una capacità d'invaso atta a modificare il regime delle portate utilizzate dall’impianto. Questi ultimi si distinguono in impianti a bacino (con modeste capacità di invaso atte a regolare le portate in ambito per lo più giornaliero-settimanale) e in impianti a serbatoio (muniti di capacità di invaso tali da consentire il trasferimento stagionale di volumi idrici e quindi della relativa produzione). Al 2009 gli impianti ad acqua fluente rappresentano il 27% del totale della potenza idroelettrica installata in Italia, mentre gli impianti a bacino e gli impianti a serbatoio ne rappresentano rispettivamente il 28% e il 45%. Gli impianti di accumulazione mediante pompaggio sono costituiti da due serbatoi, ubicati a quote differenti. Nelle ore diurne di maggiore richiesta l’acqua immagazzinata nel serbatoio superiore è utilizzata per la produzione di energia e viene nel contempo accumulata nel serbatoio inferiore; nelle ore di minore carico (ore notturne e festive) la stessa acqua è risollevata al serbatoio superiore mediante pompe, in modo da ricostituire l’invaso occorrente per un successivo ciclo di funzionamento.

L’energia idroelettrica nel mondo
Dal 1980 al 2006 la capacità idroelettrica installata nel mondo ha avuto una crescita di circa il 70%. L’energia idroelettrica è una risorsa sfruttata in più di 150 paesi (dei circa 200 presenti al mondo) e per alcuni di questi è l’unica forma di approvvigionamento energetico.
I dati dell’IEA (Agenzia Internazionale dell’Energia) rivelano che l’energia idroelettrica ricopre un ruolo importantissimo per la produzione di energia elettrica mondiale. Nel 2008 il 16% ( circa 3.200 TWh/anno) della produzione energetica mondiale (20.180 TWh/anno) è di origine idroelettrica.

Piani di azione nazionali1 dei paesi dell’UE-27
Secondo quanto riportato dai piani di azione nazionali dei Paesi dell’EU-27, l’energia elettrica prodotta da fonti RINNOVABILI rappresenterà al 2020 il 35% della domanda elettrica totale. L’energia prodotta da fonte idroelettrica al 2020 costituirà circa il 10,5% della domanda di energia elettrica europea (370 TWh prodotti da 136 GW di capacità installata di energia idroelettrica). Al 2020 in Italia il 26% del consumo finale lordo di elettricità avrà origine da fonti RINNOVABILI, di questa quota l’11% avrà origine da fonte idroelettrica.

L’energia idroelettrica in Italia
Secondo i dati pubblicati dal GSE(Gestore Servizi Energetici) nel 2009 in Italia sono presenti 2.249 impianti idroelettrici con una potenza complessiva di 17,7 GW e una produzione pari a circa il 15% del fabbisogno energetico nazionale. L’idroelettrico è la prima fonte rinnovabile italiana con il 67% della potenza rinnovabile totale. Gli impianti sopra i 10 MW hanno prodotto al 2009 il 79% della produzione idroelettrica totale, ma non mancano le criticità: il 60% delle grandi dighe italiane ha più di 50 anni di vita.

Scenari futuri dell’energia idroelettrica in Italia
Ad oggi quasi tutto il POTENZIALE idroelettrico in Italia è ormai sfruttato. Per il futuro le problematiche di impatto ambientale non consentono un ulteriore sviluppo, se non attraverso gli impianti di piccola taglia e gli interventi sugli impianti esistenti. Tra questi ultimi si evidenzia l’importanza strategica dei rifacimenti (ovvero gli interventi di ammodernamento degli impianti che si avviano verso il termine della loro vita utile) i quali, garantendo il mantenimento del parco idroelettrico italiano, possono dare nuova linfa ad una tecnologia in grado di competere con le fonti fossili termoelettriche.
Al 2010 la potenza degli impianti idroelettrici qualificati IAFR3 (sia in esercizio che a progetto) è di circa 8.170 MW, di cui la metà è relativa a interventi di rifacimento parziale e totale (4.100 MW). Come dimostrano questi dati, gli interventi di rifacimento costituiscono una parte importante sul totale degli interventi effettuati4 e sono in grado di garantire il mantenimento del parco idroelettrico italiano.

Il ruolo di Enel Green Power nel panorama idroelettrico mondiale5
Enel Green Power (EGP) è leader mondiale nella produzione di elettricità da fonti RINNOVABILI. L’azienda è presente in 16 nazioni con una capacità installata totale pari a circa 5.9 GW, per una produzione di circa 21 TWh. La capacità idroelettrica installata in tutto il mondo corrisponde a circa 2,5 GW (42% della potenza totale da fonti RINNOVABILI di EGP), mentre la potenza idroelettrica installata in Italia è pari a 1,5 GW.

Conclusioni
Il futuro dell’idroelettrico italiano dipenderà dalla conservazione delle grandi dighe esistenti, dalla possibilità di intervento sugli impianti attraverso progetti di rifacimento (aumento della vita utile e del rendimento dell’impianto) dall’installazione di impianti di piccola taglia e soprattutto dalla volontà di utilizzare una risorsa rinnovabile così “antica” e allo stesso tempo “attuale”.

Intervento esposto il 22 marzo 2011 presso l'Accademia Nazionale dei Lincei in occasione della Giornata Mondiale dell'Acqua


1   I piani d’azione nazionali fissano le strategie dei vari Governi per lo sviluppo delle FONTI ENERGETICHE RINNOVABILI, nel settore dell’elettricità, dei trasporti, del riscaldamento e del raffrescamento. Ogni Stato Membro stabilisce all’interno del proprio piano di azione la quota percentuale di energia rinnovabile utilizzata al 2020 rispetto ai consumi lordi nazionali, definendo inoltre i principali provvedimenti utilizzati per raggiungere tale quota.
2  Le attività prevalenti del Gestore dei Servizi Energetici consistono nel garantire agli operatori il sostegno economico che le normative nazionali assicurano per lo sfruttamento delle FONTI ENERGETICHE RINNOVABILI. L'impiego di tali fonti, senza opportuni meccanismi di sostegno, risulta infatti - in genere - ancora troppo costoso per consentirne la diffusione.
3  La qualifica IAFR (Impianti Alimentati a Fonti RINNOVABILI) viene rilasciata dal GSE ed è necessaria per la CONCESSIONE degli incentivi statali previsti per le fonti RINNOVABILI.
4  Gli interventi per ottenere la qualifica IAFR si suddividono in: nuova costruzione, potenziamento, riattivazione, rifacimento parziale e rifacimento totale.
5  Fonte Enel Green Power  S.p.A.:  Dati capacità installata aggiornati al 30 Settembre 2010 – Dati  Produzione aggiornati al 31 dicembre 2009.