Micro e Mini idroelettrico

Il potenziale cliente o interessato ci informa sulla disponibilità della risorsa, offriamo la capacità progettuale, autorizzativa e realizzativa dell’impianto. Proponendo la migliore tecnologia disponibile e l’utilizzazione più economicamente compatibile. La nostra capacità d’intervento si rivolge particolarmente a vecchi siti non in esercizio, quali vecchie centraline abbandonate, mulini ad acqua; non escludendo l’inserimento di un nuovo impianto in un opere idrauliche esistenti (canali, dissipatori idraulici, opere di scarico e restituzione in alveo)

Cos’è
E’ in piccolo, quello che si fa con un impianto idroelettrico ma senza costruire nuove opere invasive: l’acqua utilizzata con salti tra i 0.9 e i 5-8 metri mette in rotazione la turbina che genera energia elettrica. La turbina idraulica a coclea è quel dispositivo meccanico, che trasforma l’energia potenziale e/o cinetica dell’acqua in energia meccanica, tale energia fa ruotare un alternatore che la trasforma e produce ai morsetti energia elettrica, che può essere utilizzata dall’utente o immessa in rete.

A cosa serve
A produrre energia elettrica con potenza installata mediamente di 100-300kW (tra i 10 e 75 Kw le installazioni più comuni).
Se si ha la disponibilità di un corso d’acqua, tali impianti servono a produrre energia sia per utenze isolate (le aree montane difficilmente raggiungibili o non servite della rete nazionale, piccole comunità locali, fattorie o alberghi) che utenze collegate alla rete.
Un altro settore di applicazione è quello del recupero energetico nelle installazioni idrauliche. Ogni volta che ci si trova di fronte a sistemi di tipo dissipativo, quali punti di controllo o regolazione della portata con presenza di salti, è possibile installare un macchinario per il recupero energetico della corrente.

Come funziona
Il flusso d’acqua che tramite un salto scende a valle è in grado di produrre energia meccanica, tramite specifiche applicazioni questa energia viene opportunamente veicolata con opportune e specifiche apparecchiature, per essere trasformata in energia elettrica.
Un impianto micro - idro quindi sfrutta l’energia potenziale posseduta dalla corrente di un corso d’acqua. Per gli impianti di dimensioni di medie/piccole si utilizzano apposite opere civili come canali di adduzione, piccole vasche di carico, ecc., che prelevano parte dell’acqua dalla corrente del corso e dopo che ha attraversato la turbina, viene restituita al ramo principale in un punto più a valle.

Prerequisiti utente
Per la realizzazione di un impianto micro – idro si deve disporre di un corso d’acqua o di un canale, con una portata mediamente costante, bisogna indispensabilmente conoscere due parametri importanti la portata e il salto idraulico di cui si dispone, per dimensionare e valutare le opportunità dell’impianto. La prima tra le più importanti autorizzazioni indispensabili è la concessione di derivazione o di utilizzazione dell’acqua. Questo dipende dal sito di utilizzazione e delle regolamentazioni regionali o locali di riferimento. Infine vanno espletate tutte le restanti autorizzazioni comunali.

Quanto costa
Il costo varia con la potenza installata e quindi con le relative opere civili da realizzare (opere di presa, canali, sfioratori e canale di restituzione ).
Non è sommariamente esprimibile il costo di un singolo impianto, sono indispensabili tutta una serie di considerazioni e valutazioni specifiche; in merito a tutte le opere da realizzare o da ristrutturare. Considerata la varietà della tecnologia, nonché le variabili legate alla disponibilità della risorsa e all’ubicazione; non sono possibili considerazioni generalizzabili. Questi costi sono generalmente sono inversamente proporzionali alla grandezza dell’impianto. Considerazioni più specifiche e valutazioni appropriate vanno indispensabilmente fatte e riferite per ogni singola installazione. Importante valutare compiutamente anche l’indispensabile allacciamento alla rete elettrica, regolato dalla norma DK 5690 e DK 5740 infine le norme C.E.I. di riferimento; che possono influenzare anche in modo rilevante i costi generali dell’impianto. La realizzazione quindi deve sottostare ai principali indicatori di valutazione economica e di convenienza, per giustificare compiutamente l’intervento da realizzare. Riferito alla potenza generabile.

Incentivi economici
Questi dipendono dalle leggi e regolamenti locali, e le norme che specificatamente riguardano il settore dell’energia. Variano tra regione e regione o Provincia.
Incentivi regionali: cerca sul sito della tua regione.

Incentivi nazionali
Il micro - idro, come tutti gli impianti da fonte rinnovabili di piccola taglia, è soggetto ad una distinzione in base alla soglia di potenza dei 20 kw.
La delibera 28/06 dell’Autorità per l’energia elettrica e il gas prevede lo scambio sul posto per i microimpianti al di sotto dei 20 kW.
Per le incentivazioni degli impianti micro idro bisogna fare riferimento a due diversi regimi, a cui corrispondono diversi benefici e finalità.
Impianti con potenza inferiore a 20 kW Dal 13 febbraio 2006 tutti gli impianti per la produzione di energia elettrica, alimentati da fonti rinnovabili, con potenza fino a 20 kW possono accedere al meccanismo di scambio sul posto dell’energia elettrica prodotta. Impianto con potenza nominale compresa tra 20 Kw e 100 Kw Sono impianti in grado di auto consumare l’energia prodotta, tutta o in parte, ma anche di vendere le eccedenze. Sono considerate officine elettriche, quindi è richiesta denuncia all’U.T.F e conseguente imposizione fiscale.
Possibilità della vendita dei certificati verdi (Dlgs 16 Marzo 1999n. 79, Decreto 11 Novembre 1999 n. 292, Decreto 24/10/05 n. 265) per i primi otto anni di esercizio dell’impianto, qualora la produzione di energia superi i 26 MWh l’anno ( ogni certificato ha valore di 50 MWh, ma viene concesso dal GRTN adottando il criterio commerciale di arrotondamento).
Vanno indispensabilmente aggiornate con le ultime disposizioni emanate in materia, o in fase di approvazione.

Benefici economici
Il tempo di ritorno dell’investimento è di 10 anni circa, in base alla taglia dell’impianto che ne determina tutte le caratteristiche di redditività, producibilità e costi di realizzazione.

Benefici ambientali
La produzione di energia elettrica attraverso impianti idroelettrici esclude l’utilizzo di qualsiasi combustibile, quindi azzera le emissioni in atmosfera di gas a effetto serra e di altri inquinanti.
Inoltre il micro - mini idro rispetta l’ambiente perchè non richiede invasi e le opere in muratura degli impianti non sono molto invasive.

Dimensionamento
Una volta scelto il sito, si misurano la portata d’acqua e il salto idraulico. Con questi valori, si può sceglie la turbina più adatta e si calcola la potenza elettrica ottenibile.
Ad esempio: per una portata di 25 l/s e salto 30 m, utilizzando una turbina Pelton, si ottiene una potenza elettrica 3,8 kw che è poco più della potenza necessaria ad una famiglia.
Secondo esempio: per una portata di 1500 l/s e salto 2,1 m, utilizzando una turbina a coclea, si ottiene una potenza elettrica di 24 kw, un impianto che può vendere l’energia alla rete.

Componenti:

• Turbina idraulica
• Generatore
• Quadro elettrico

- Turbina idraulica è il componente più importante e costoso di un impianto mini-idroelettrico .
- Generatore produce energia elettrica trasformando l’energia che gli fornisce l’albero motore della turbina, può avere un rendimento di trasformazione dei energia meccanica in elettrica elevato, solitamente tra l’ 80-95% per queste taglie.
- Quadro elettrico è il dispositivo di controllo, ha il compito di regolare i flussi di energia verso i punti di utilizzo trasformando e mantenendo stabile il sistema.
Tempo di vita dell’impianto di circa tent’anni e forse anche più, con ottime performance di esercizio

Alternative tecnologiche e tradizionali
I tipi di turbine maggiormente utilizzate per questi impianti sono le turbine Kaplan seguite dalle Francis ed infine le piccole Pelton, che meglio si adattano a sfruttare il potenziale connesso a portate generalmente limitate.
In questo contesto tradizionale si inserisce la tecnologia della Coclea Idraulica, che sfrutta il principio della vite di Archimede. I vantaggi sono molteplici ma quello di maggiore rilievo è la semplicità del macchinario e la garanzia di continuità di servizio.
Questi sono i due elementi immediatamente e maggiormente rilevabili, ma il contesto di funzionamento e esercizio sono la vara alternativa alla tradizionale forma di utilizzazione. Particolare non trascurabile sono i costi del macchinario. Questi sono sufficientemente contenuti, i rendimenti sono simili o superiori alla tecnologie disponibili. Quindi il confronto sul lato progettuale e realizzativi, infine quello legato all’esercizio non teme il confronto. Anzi gli impianti realizzati oltre a rispondere a tutte le caratteristiche di progetto, si sono dimostrati ampiamente produttivi, superando le aspettative ottimistiche di progettazione. Con la conseguente ed importante determinazione di riduzione dei tempi di rientro dell’investimento.

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