L'energia idroelettrica è un processo di conversione dell'energia naturale dell'acqua in energia elettrica mediante interventi ingegneristici. Rappresenta il metodo principale di utilizzo dell'energia idrica. Questo modello di produzione presenta i vantaggi di non richiedere combustibili e di non causare inquinamento ambientale, di poter integrare continuamente l'energia idrica con le precipitazioni, di utilizzare apparecchiature elettromeccaniche semplici e di garantire un funzionamento flessibile e pratico. Tuttavia, gli investimenti generalmente elevati, i tempi di costruzione lunghi e talvolta si possono verificare perdite dovute a inondazioni. L'energia idroelettrica viene spesso combinata con il controllo delle inondazioni, l'irrigazione e la navigazione per un utilizzo integrato. (autore: Pang Mingli)
Esistono tre tipi di energia idroelettrica:
1. Centrale idroelettrica convenzionale
Si tratta, in altre parole, dell'energia idroelettrica da diga, nota anche come energia idroelettrica da bacino artificiale. Il bacino è formato dall'acqua immagazzinata nella diga e la sua potenza massima è determinata dal volume del bacino e dalla differenza tra il punto di deflusso dell'acqua e il livello della superficie dell'acqua. Questa differenza di altezza è chiamata salto idraulico, e l'energia potenziale dell'acqua è direttamente proporzionale al salto idraulico.
2. Centrale idroelettrica a flusso continuo (ROR)
In altre parole, l'energia idroelettrica a flusso fluviale, nota anche come energia idroelettrica da deflusso superficiale, è una forma di energia idroelettrica che utilizza l'acqua ma richiede solo una piccola quantità d'acqua o non necessita di immagazzinarne grandi quantità per la produzione di energia. L'energia idroelettrica a flusso fluviale non necessita quasi mai di stoccaggio dell'acqua, o richiede solo la costruzione di impianti di accumulo molto piccoli. Quando si costruiscono piccoli impianti di accumulo, questo tipo di impianto viene chiamato bacino di regolazione o bacino di carico. Poiché non sono presenti grandi impianti di accumulo, la produzione di energia idroelettrica a flusso fluviale nel Sichuan è molto sensibile alle variazioni stagionali del volume d'acqua della fonte idrica citata. Pertanto, la centrale idroelettrica a flusso fluviale del Sichuan è generalmente definita come una fonte di energia intermittente. Se nella centrale idroelettrica di Chuanliu venisse costruito un bacino di regolazione in grado di controllare il flusso d'acqua in qualsiasi momento, potrebbe essere utilizzata come centrale di potenza per la riduzione dei picchi di domanda o come centrale di base.
3. Energia delle maree
La produzione di energia mareomotrice si basa sull'innalzamento e l'abbassamento del livello dell'acqua oceanica causato dalle maree. Generalmente, per generare elettricità si costruiscono bacini artificiali, ma esiste anche l'utilizzo diretto dell'acqua di marea. Non ci sono molti luoghi adatti alla produzione di energia mareomotrice nel mondo. Nel Regno Unito se ne trovano otto, e si stima che il loro potenziale sia sufficiente a soddisfare il 20% del fabbisogno energetico del paese.
Naturalmente, le centrali idroelettriche convenzionali dominano le tre modalità di generazione di energia idroelettrica. Inoltre, le centrali idroelettriche a pompaggio utilizzano generalmente l'energia in eccesso del sistema elettrico (energia durante la stagione delle piogge, le festività o i periodi di bassa richiesta notturna) per pompare l'acqua dal bacino inferiore a quello superiore per l'immagazzinamento; al picco del carico del sistema, l'acqua nel bacino superiore viene scaricata e la turbina idraulica aziona il generatore per produrre elettricità. Grazie alla doppia funzione di riduzione dei picchi e di riempimento delle valli, rappresenta la soluzione ideale per la riduzione dei picchi di domanda. Inoltre, può essere utilizzata anche per la modulazione di frequenza, la modulazione di fase, la regolazione della tensione e come sistema di riserva, svolgendo un ruolo importante nel garantire un funzionamento sicuro e di alta qualità della rete elettrica e nel migliorare l'efficienza economica del sistema.
La centrale idroelettrica a pompaggio di per sé non produce energia elettrica, ma svolge un ruolo nel coordinare la contraddizione tra generazione e fornitura di energia nella rete elettrica; la regolazione del carico di picco gioca un ruolo importante nella gestione dei picchi di carico a breve termine; l'avvio rapido e la variazione della potenza erogata possono garantire l'affidabilità della fornitura di energia elettrica e migliorarne la qualità. Ora non si parla più di energia idroelettrica, ma di accumulo di energia.
Attualmente, nel mondo sono operative 193 centrali idroelettriche con una potenza installata superiore a 1000 MW e altre 21 sono in costruzione. Di queste, 55 centrali idroelettriche con potenza installata superiore a 1000 MW sono operative in Cina e 5 sono in costruzione, posizionando il Paese al primo posto a livello mondiale.
Data di pubblicazione: 7 maggio 2022
