Una centrale idroelettrica a derivazione è un tipo di centrale idroelettrica che utilizza strutture artificiali di deviazione dell'acqua (come canali, gallerie e condotte in pressione) per concentrare la differenza di livello naturale tra la parte a monte e quella a valle di un fiume, generando così elettricità.
Componenti principali:
Struttura di assunzione:
Situata nella parte a monte del fiume, comprende una piccola diga o sbarramento per intercettare l'acqua del fiume e deviarla nel canale di derivazione.
È dotato di una presa d'acqua, una griglia per i rifiuti e una vasca di sedimentazione per rimuovere detriti e sedimenti, proteggendo le apparecchiature successive.
Condotta di deviazione dell'acqua:
Questa è l'"arteria" della centrale idroelettrica. Può essere un canale a cielo aperto, una galleria non pressurizzata, una galleria pressurizzata o una condotta.
La sua funzione è quella di trasportare l'acqua dalla struttura di presa, su una lunga distanza, fino alla centrale idroelettrica a valle, lungo il pendio della montagna con una pendenza relativamente lieve.
Serbatoio di pressione/serbatoio di compensazione:
Bacino di pre-pressione: situato all'estremità del canale a cielo aperto, è una struttura di transizione che collega il canale di deviazione dell'acqua non in pressione alla condotta in pressione, con la funzione di stabilizzare il flusso d'acqua, favorire l'ulteriore sedimentazione e consentire lo scarico in caso di eccessiva portata.
Serbatoio di compensazione: Nei sistemi di tunnel in pressione di lunga lunghezza, viene installato un pozzo o una torre verticale per ridurre la pressione del colpo d'ariete; funge da tampone tra il sistema di deviazione dell'acqua e la condotta in pressione.
Condotta in pressione:
Una condotta chiusa, disposta in forte pendenza a partire dal bacino di pre-pressione o serbatoio di compensazione, convoglia il flusso d'acqua ad alta velocità verso la turbina. Qui, il notevole dislivello viene convertito in energia idroelettrica.
Centrale elettrica:
Situata a valle del fiume, lontano dalla struttura di presa, ospita la turbina, il generatore e il sistema di controllo. Il flusso d'acqua ad alta pressione fa ruotare la turbina, che aziona il generatore per produrre elettricità.
Canale di scarico:
Dopo la produzione di energia, l'acqua ritorna senza intoppi nel corso originale del fiume attraverso il canale di scarico.
Principali vantaggi:
Sfruttamento completo del dislivello naturale: particolarmente adatto per la costruzione su fiumi montani con forti pendenze e portate relativamente basse, consentendo l'acquisizione economica di un elevato salto (dislivello).
Inondazione di piccoli bacini artificiali: di solito vengono costruite solo dighe di bassa altezza, con conseguente inondazione minima del territorio e spostamento limitato degli abitanti, e un impatto relativamente ridotto sull'ambiente ecologico e sulla vita delle persone.
Investimento relativamente flessibile: la lunghezza e il diametro della condotta di deviazione dell'acqua possono essere realizzati in fasi, in base alla topografia e ai fondi disponibili.
Alterazione minima del flusso naturale del fiume: il canale del fiume a valle della presa (fino al punto di scarico a valle) potrebbe subire una riduzione del flusso o addirittura prosciugarsi, ma questo può essere mitigato rilasciando un flusso ecologico. Principali svantaggi:
Altamente suscettibile alle fluttuazioni naturali del deflusso: a causa della limitata capacità del bacino idrico, la produzione di energia dipende direttamente dal flusso naturale dell'acqua del fiume, con conseguente instabilità della produzione di energia durante le stagioni umide e secche.
Presenza di "tratti a portata ridotta": il corso d'acqua originario tra la presa d'acqua e la centrale elettrica subirà una significativa riduzione della portata, o addirittura si prosciugherà, con potenziali ripercussioni sull'ecosistema ripariale e sul paesaggio.
Elevati requisiti geologici: le gallerie di deviazione a lunga distanza devono attraversare terreni montuosi complessi, il che comporta maggiori rischi geologici (frane, infiltrazioni d'acqua) durante la costruzione.
Flessibilità operativa leggermente inferiore: rispetto alle grandi centrali idroelettriche con bacino idrico, la sua capacità di rispondere rapidamente alle variazioni del carico della rete è inferiore.
Scenari applicativi:
Fiumi di piccole e medie dimensioni in zone montuose, in particolare tratti fluviali con forti pendenze e anse naturali (dove è possibile ottenere un notevole salto idraulico mediante la rettifica del canale).
Come fase di un progetto di sviluppo idroelettrico a cascata.
Nelle aree con elevati requisiti di tutela ambientale, dove non sono consentite inondazioni su larga scala.
Data di pubblicazione: 19 dicembre 2025
