L’energia idroelettrica sfrutta la forza dell’acqua per generare elettricità. Questa energia, considerata una forma di energia pulita e rinnovabile, gioca un ruolo importante nella riduzione delle emissioni di CO2
Che cos'è l'energia idroelettrica e a cosa serve
L’acqua è una delle più antiche fonti di energia green utilizzate dall’uomo ed è l’elemento naturale su cui si basa la tipologia di energia rinnovabile più diffusa nel mondo: l’energia idroelettrica, detta anche energia idrica o energia idraulica. L'energia idroelettrica, dunque, è l'energia elettrica che viene prodotta mediante l'utilizzo dell'energia cinetica dell'acqua in movimento, come quella dei fiumi o dei corsi d'acqua. Per questo motivo, si tratta di una fonte di energia rinnovabile e pulita, in quanto consente di convertire in elettricità fino a oltre l'80% dell’energia dell’acqua e non comporta l'emissione di gas serra durante il processo produttivo.
Come si produce l'energia idroelettrica
L'energia idroelettrica viene prodotta mediante l'utilizzo di impianti chiamati centrali idroelettriche, che sfruttano la forza di grandi masse d'acqua per far girare delle turbine collegate a generatori elettrici. Le centrali idroelettriche possono sfruttare sia la forza della corrente di un fiume che l'acqua rilasciata da una diga.
Come funziona l'energia idroelettrica
Per comprendere come si genera l'energia idroelettrica è necessario fare una distinzione tra energia potenziale ed energia cinetica, ossia le due forme di energia contenute nell’acqua:
- l’energia potenziale corrisponde all’energia della massa d’acqua in quiete ed è contenuta nei ghiacciai e nei bacini naturali o artificiali situati ad altezze elevate;
- l’energia cinetica, invece, è l'energia posseduta da una massa di acqua in movimento e corrisponde all’energia contenuta nell’acqua dei fiumi, dei torrenti e del mare.
Le centrali idroelettriche, tramite un alternatore accoppiato ad una turbina, trasformano l’energia potenziale gravitazionale di una massa d’acqua (contenuta in un bacino naturale o artificiale situato ad una certa altitudine), e/o l’energia cinetica di un corso d’acqua, in energia idroelettrica.
Quali sono le tipologie di centrali idroelettriche
In base al funzionamento è possibile distinguere tre diversi tipi di centrali idroelettriche:
- Centrali a bacino: questi tipi di impianto si trovano soprattutto nelle regioni montane e il loro funzionamento è basato sull’utilizzo di un bacino idrico che può essere di origine naturale (laghi) o artificiale (serbatoio). In alcuni casi, per aumentare la capienza dei bacini naturali, si possono utilizzare degli sbarramenti che consistono in dighe alte molte decine di metri, costruite in prossimità della centrale, oppure ad alta caduta, nel caso in cui l’impianto si trova ad un livello inferiore rispetto al serbatoio. Nelle centrali a bacino, l’acqua viene convogliata in una turbina attraverso condutture forzate (tubazioni in lamiere e acciaio) che ruotando generano energia elettrica. Gli impianti idroelettrici a bacino sono conosciuti anche con il nome di centrali idroelettriche a deflusso controllato, perché consentono di regolare i flussi d’acqua indirizzati verso la turbina in base alle esigenze dei diversi periodi dell’anno o delle diverse ore della giornata.
- Centrali ad acqua fluente: gli impianti ad acqua fluente sfruttano la portata naturale disponibile di un corso d’acqua. L’acqua viene convogliata attraverso un canale di derivazione e raggiunge le turbine che producono energia. Questo tipo di impianto era utilizzato soprattutto all’inizio del secolo scorso per azionare le macchine utensili presenti all’interno di piccoli laboratori e non permette di regolare gli afflussi d’acqua. Ciò significa che la portata sfruttata coincide con quella disponibile nel corso d’acqua. Nel caso in cui questo sia in magra e si scenda sotto un livello minimo di portata, la produzione di energia elettrica si interrompe.
- Centrali di pompaggio o ad accumulo: gli impianti idroelettrici ad accumulo prevedono l’utilizzo di due serbatoi collocati a quote differenti, uno a monte e uno a valle, e permettono di incrementare la produzione di energia delle centrali a bacino. Durante le ore notturne, quando la richiesta di energia è minore, l’acqua viene trasferita dal bacino di valle al bacino di monte tramite un sistema di pompaggio. Nelle ore diurne, ovvero quando la richiesta di energia elettrica è maggiore, l’acqua immagazzinata nel bacino di raccolta viene usata per la produzione di energia elettrica. Il principale vantaggio delle centrali a pompaggio è che consentono di beneficiare dei fenomeni alluvionali: infatti, nel caso di piogge abbondanti, i serbatoi si riempiono da soli, senza la necessità di attivare il sistema di pompaggio dell’acqua, guadagnando così una maggiore quantità di energia elettrica.
L'energia idroelettrica in Italia
Grazie alla sua conformazione, il territorio del nostro Paese da sempre ha offerto numerose opportunità per lo sviluppo di impianti in grado di sfruttare l'energia dell'acqua. Già nel 1895, infatti, a Porto d’Adda, in Lombardia, veniva costruita la prima centrale idroelettrica italiana, tuttora operativa. Da allora il nostro Paese ha compiuto numerosi passi, fino a contare oggi 4860 impianti idroelettrici, grazie ai quali (secondo gli ultimi dati di Terna) nel 2022 sono stati generati circa 30.290 GWh di energia, quasi il 50% dell'intera produzione nazionale da rinnovabili. In questo modo, l'Italia rappresenta il quarto Paese europeo per produzione di energia idroelettrica, dopo Norvegia, Svezia e Francia.
Dove si produce energia idroelettrica in Italia
La distribuzione delle centrali idroelettriche in Italia dipende dalle caratteristiche geografiche delle varie Regioni. Dato che i bacini idrici si concentrano soprattutto lungo l'arco alpino, al Nord viene generato circa il 75% dell'energia a livello nazionale. Le Regioni più produttive sono:
- la Lombardia, con 749 centrali e 5694 MW di potenza sviluppata;
- il Trentino-Alto Adige, con 891 centrali e 3804 MW di potenza sviluppata;
- il Piemonte, con 1092 centrali e 3103 MW di potenza sviluppata;
- il Veneto, con 408 centrali e 1391 MW di potenza sviluppata;
- la Valle d'Aosta, con 220 centrali e 1106 MW di potenza sviluppata.
- il Friuli-Venezia Giulia, con 269 centrali e 620 MW di potenza sviluppata.
Quali sono i vantaggi della produzione di energia idroelettrica
L’energia idroelettrica riduce la dipendenza dai combustibili fossili ed è quindi una risorsa essenziale nella lotta ai cambiamenti climatici. Vediamo quali sono i vantaggi offerti dall’uso di questa fonte di energia alternativa e rinnovabile:
- È una forma di energia pulita con un tasso di approvvigionamento potenzialmente infinito in quanto non è soggetta ad esaurimento. Infatti, le precipitazioni garantiscono la disponibilità della materia prima necessaria al funzionamento delle centrali idroelettriche;
- Gli impianti idroelettrici proteggono le zone paludose e allontanano i pericoli legati a possibili inondazioni attraverso il contenimento dei corsi d’acqua per mezzo delle dighe;
- Il rastrello (filtro) delle centrali idroelettriche trattiene rami degli alberi e fogliame, garantendo una corretta pulitura e navigabilità dei corsi d’acqua;
- Grazie alle centrali idroelettriche è possibile avere a disposizione riserve idriche anche nei periodi di siccità;
- I costi per la produzione di energia idroelettrica sono piuttosto contenuti se paragonati a quella generata tramite impianti a carbone o nucleari.
Energia Idroelettrica: gli impianti idroelettrici di A2A
A2A Energia è un’azienda che impiega le migliori tecnologie disponibili sul mercato, a livello nazionale ed internazionale, per rendere sempre più efficienti i propri impianti idroelettrici in termini di produttività e impatto ambientale. Le centrali idroelettriche A2A sono sia ad acqua fluente che ad accumulo e una parte consistente degli impianti è inserita all’interno di aree ad alto pregio naturalistico come il Parco Nazionale dello Stelvio e il Parco Nazionale della Sila. Il 100% della potenza idroelettrica installata è certificata ISO 14001 ed A2A opera quotidianamente affinché l’utilizzo dell’acqua sia costantemente accompagnato da una corretta gestione e attività di tutela e salvaguardia dell’ambiente.
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