L'energia idroelettrica è il processo di conversione dell'energia idrica naturale in energia elettrica mediante misure ingegneristiche. È il metodo più semplice per l'utilizzo dell'energia idrica. I vantaggi sono: non consuma carburante, non inquina l'ambiente, l'energia idrica può essere costantemente rinnovata dalle precipitazioni, le apparecchiature meccaniche ed elettriche sono semplici e il funzionamento è flessibile e pratico. Tuttavia, l'investimento generale è elevato, i tempi di costruzione sono lunghi e talvolta si verificano perdite dovute alle inondazioni. L'energia idroelettrica viene spesso combinata con sistemi di controllo delle inondazioni, irrigazione, trasporto marittimo, ecc. per un utilizzo completo.
Esistono tre tipi di produzione di energia idroelettrica:
1. Energia idroelettrica convenzionale
Si tratta dell'energia idroelettrica a diga, nota anche come energia idroelettrica a bacino. Un bacino si forma immagazzinando acqua in una diga e la sua potenza massima è determinata dalla differenza tra il volume del bacino, la posizione dello sbocco dell'acqua e l'altezza della superficie dell'acqua. Questa differenza di altezza è chiamata salto idroelettrico, e l'energia potenziale dell'acqua è proporzionale al salto idroelettrico.
2. Energia idroelettrica ad acqua fluente (ROR)
In altre parole, l'energia idroelettrica a flusso continuo, nota anche come energia idroelettrica ad acqua fluente, è una forma di energia idroelettrica che utilizza l'energia idrica ma richiede solo una piccola quantità d'acqua o non necessita di un accumulo eccessivo per generare elettricità. L'energia idroelettrica a flusso continuo non richiede quasi alcun accumulo idrico, o solo un piccolo bacino di accumulo, chiamato bacino di condizionamento o piazzale quando viene costruito un piccolo bacino di accumulo. A causa dell'assenza di grandi bacini di accumulo, la produzione di energia a flusso continuo è molto sensibile alle variazioni stagionali della quantità d'acqua utilizzata nelle fonti idriche, pertanto le centrali a flusso continuo sono generalmente definite fonti energetiche intermittenti. E se nella centrale di Chuanliu viene costruito un bacino di regolazione in grado di regolare il flusso d'acqua in qualsiasi momento, questa verrà utilizzata come centrale elettrica a picco o a carico di base.
3. Potenza delle maree
La produzione di energia mareomotrice si basa sull'innalzamento e l'abbassamento dei livelli dell'acqua oceanica causati dalle maree. Generalmente, i bacini idrici vengono costruiti per immagazzinare elettricità, ma esiste anche l'utilizzo diretto del flusso d'acqua generato dalle maree per generare elettricità. Non ci sono molti luoghi al mondo adatti alla produzione di energia mareomotrice, ma si stima che otto nel Regno Unito abbiano il potenziale per soddisfare il 20% del fabbisogno elettrico nazionale.
Naturalmente, i tre tipi di generazione di energia idroelettrica sono centrali idroelettriche convenzionali, a cui si aggiunge un altro tipo di centrale, la centrale ad accumulo di pompaggio, che generalmente utilizza l'elettricità in eccesso nel sistema elettrico (durante la stagione delle piene, le vacanze o l'elettricità di bassa valle nella seconda metà della notte). L'acqua nel bacino inferiore viene pompata nel bacino superiore per l'accumulo; quando il carico del sistema raggiunge i picchi, l'acqua nel bacino superiore viene scaricata e la turbina viene azionata per generare elettricità. Questa centrale ha la duplice funzione di compensazione dei picchi di carico e di riempimento della valle, ed è la fonte di energia ideale per la compensazione dei picchi di carico del sistema elettrico. Inoltre, può anche regolare frequenza, fase e tensione e fungere da backup, il che svolge un ruolo importante nel garantire il funzionamento sicuro e di alta qualità della rete elettrica e nel migliorare l'economia del sistema.
La centrale elettrica ad accumulo di pompaggio non genera elettricità di per sé, ma svolge un ruolo nel coordinamento del conflitto tra la produzione di energia e l'alimentazione della rete elettrica; ha un ruolo fondamentale nella regolazione dei picchi di carico durante i picchi di carico a breve termine; l'avvio e la potenza variano rapidamente, il che può garantire l'affidabilità dell'alimentazione della rete elettrica e migliorarne la qualità. Ora non è classificata come energia idroelettrica, ma come accumulo di energia elettrica.
Ad oggi, sono 193 le centrali idroelettriche in funzione con una capacità installata superiore a 1.000 MW in tutti i paesi del mondo, e 21 sono in costruzione. Tra queste, 55 centrali idroelettriche con una capacità installata superiore a 1.000 MW sono in funzione in Cina, e 5 sono in costruzione, posizionandosi al primo posto a livello mondiale.
Data di pubblicazione: 14 settembre 2022
