LO SFRUTTAMENTO DEGLI ACQUEDOTTI PER LA PRODUZIONE IDROELETTRICA

Una condotta adduttrice d'acquedotto in costruzione
Una condotta adduttrice d’acquedotto in costruzione

Ho notato in internet questa splendida foto di una condotta di adduzione in corso di costruzione di cui non sono riuscito a trovare l’autore per chiedere il permesso di pubblicazione, permesso che spero mi conceda se legge questa nota.
L’andamento altimetrico dell’opera fa chiaramente intendere come dal trasporto d’acqua per l’alimentazione potabile possa derivare anche una importante produzione di energia elettrica. Evidente  la necessità di non limitarsi a dimensionare la condotta per il mero trasporto dell’acqua ma maggiorarne opportunamente il diametro. La determinazione delle sue caratteristiche, in funzione dalla portata e del salto idraulico disponibili, deve seguire determinate regole dovute alla doppia funzione da assegnare all’opera e cioè utilizzare il carico in parte per il trasporto dell’acqua potabile e ed in parte per la produzione idroelettrica. In particolare sussiste una condizione favorevole che, oltre ad assolvere i due compiti indicati offre il vantaggio di una stabilità di funzionamento molto utile per l’esercizio. Il dettaglio viene spiegato nell’articolo “L’UTILIZZAZIONE DELLE CONDOTTE DI ADDUZIONE PER ACQUEDOTTI ALLO SCOPO DI PRODURRE ENERGIA ELETTRICA A COSTO MINIMO”. Qui a lato viene riportato un grafico di un esempio le cui spiegazioni sono dettagliate nell’articolo ma che dà un’idea immediata delle variazioni di

Esempio di utilizzazione di condotta di adduzone acquedottistica per produrre energia elettrica a basso costo. Portata = 1,7 mc/sec  -  saltop utile 145m (cliccare per ingrandire)
Esempio di utilizzazione di condotta di adduzone acquedottistica per produrre energia elettrica a basso costo.
Portata = 1,7 mc/sec – salto utile 145 m
(cliccare per ingrandire)

comportamento della condotta.

Nell’esempio, data la portata disponibile di 1,7 mc/sec ed il salto effettivo di m. 145, il funzionamento ottimale è quello definito dalla linea verde  tratteggiata in verticale con una potenza risultante nella produzione di energia elettrica di KW 1600 circa ed una buona stabilità di funzionamento dovuta all’andamento del grafico  con un chiaro flesso superiore delle curve della potenza stessa. Il diametro da scegliere è 100 cm mentre il salto idraulico di totali 145 m è da considerare suddiviso in due parti di cui circa 40 m sono utilizzati per vincere le perdite di carico della condotta nel trasporto dell’acqua ed i rimanenti 105 per la produzione di energia elettrica.

Esaminando attentamente l’andamento delle curve del grafico allegato ed in particolare quelle relative alla condotta diametro 100 cm, si  intuisce la razionalità della soluzione trovata in quanto la suddivisione del salto totale in due parti non è affatto casuale ma rappresenta il compromesso ideale per avere  le minori perdite di carico in condotta e lasciare allo stesso tempo disponibile per la produzione idroelettrica il maggior salto utile: il punto di funzionamento è infatti posizionato all’apice della curva che rappresenta la potenza. Un altro elemento importante, e che dà un’idea della stabilità di esercizio dell’insieme progettato, è rappresentato dal flesso superiore della curva che assicura  la costanza di potenza  per una variazione abbastanza ampia di portata (nell’esempio và da 1,3 a 2,1 mc/sec circa) e quindi garantisce un esercizio migliore della turbina la quale, come ben noto, necessita di lavorare con  una produzione idroelettrica il più costante possibile. Tale fattore, nella soluzione descritta, può aver luogo  senza ricorrere ad artifici meccanici come la regolazione delle pale della turbina stessa. La ragione risiede nel fatto che, nell’intervallo di cui si parla, ogni aumento di portata comporta la contemporanea diminuzione di salto utile che vi si contrappone e consente, appunto, di mantenere una potenza pressoché costante nel mentre  quando la portata cala si verifica un aumento di salto utile che conferma ancora una volta la stabilità nella produzione idroelettrica. Ritengo opportuno porre l’accento su questo fenomeno, di cui stranamente non si trova nessun accenno nella letteratura tecnica, consigliando gli operatori di tenerne accuratamente conto nei numerosi casi di acquedotti funzionanti a gravità e che consentono di approfittare di tutte le situazioni favorevoli per produrre preziosa  energia elettrica con ottime condizioni di funzionamento…. .

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