Centrali idroelettriche

Bacino di Finstertal della centrale idroelettrica di Sellrain-Silz (©TIWAG AG)

Nelle Alpi molte acque superficiali sono influenzate dalla presenza di impianti idroelettrici. Il territorio alpino offre i requisiti ideali per la produzione e la trasformazione di energia e questo ha determinato un forte ampliamento delle centrali idroelettriche esistenti a spese dell’ambiente naturale (Schöberl 1989). Il numero complessivo delle centrali registrate nell’area rappresentata dall’Atlante è di 1600, tuttavia al momento della rilevazione il numero delle centrali effettivamente utilizzate per produrre energia era di 792 impianti in Nordtirolo e in Tirolo orientale e di 785 in Alto Adige. Un’altra possibilità per suddividere le centrali idroelettriche è considerare la caduta nominale. Si avranno allora:

Impianti ad alta caduta (H > 200 m)
Impianti a media caduta (30 < H < 200 m)
Impianti a bassa caduta (H < 30m)

Per contenere gli alti costi di costruzione le condotte, sottoposte ad una forte pressione interna, devono essere più corte possibili. Gli impianti idroelettrici di media ed alta potenza delle centrali a media caduta solitamente sono dotati di turbine Francis. Nel caso di dislivelli inferiori a 60 m vengono impiegate anche le turbine Kaplan. Le centrali ad alta caduta utilizzano invece, a seconda dell’altezza del dislivello, o le turbine Pelton o quelle Francis. Oggi le nuove centrali idroelettriche sono dotate di turbine Pelton nel caso di salti superiori a 600, 700 m e di turbine Francis nel caso di dislivelli inferiori. Nel corso dell’evoluzione delle turbine questo limite si è spostato sempre più avanti. Nei piccoli impianti idroelettrici le turbine Pelton producono energia già a partire da 50 m di dislivello.

Tra le centrali idroelettriche sono molto lucrative le centrali di pompaggio per accumulazione o con stazione di pompaggio di gronda, costituite fondamentalmente da un bacino superiore e un bacino inferiore. Nell’area analizzata dall’Atlante del Tirolo due impianti di questo tipo sono quelli di Kühtai e Silz che costituiscono la centrale idroelettrica di Sellrain-Silz. L’acqua utilizzata per alimentare entrambi gli impianti proviene da un bacino di raccolta delle Alpi dello Stubai di 139 km² ed è convogliata nel serbatoio di accumulo intermedio della Langental (bacino inferiore). Dalla Langental nei mesi estivi circa metà dell’acqua viene pompata attraverso la centrale superiore di Kühtai nel bacino artificiale di Finstertal (bacino superiore) dove viene accumulata per la produzione di energia invernale. L’altra metà dell’acqua presente nel bacino artificiale di Langental viene utilizzata per produrre energia nella centrale idroelettrica inferiore di Silz.

Il modo ottimale per sfruttare le centrali idroelettriche è prelevare e raccogliere al tempo stesso nuovi volumi di acqua. In questo modo si riesce a disporre nel modo più flessibile possibile dell’acqua presente, tuttavia questo presuppone la presenza di bacini di accumulo adatti. Le possibilità di creare i laghi artificiali sono molto ridotte dal punto di vista spaziale e solitamente esistono solo in valli situate ad alta quota, lontane dal territorio insediativo. Per riempire i grandi serbatoi a regolazione annuale generalmente è necessario convogliare anche l’acqua delle valli vicine, visto che solitamente il volume dell’acqua naturale presente nel territorio di raccolta non basterebbe per lo sfruttamento economico (Schöberl 1989).

Sui grandi corsi d’acqua a bassa quota spesso a causa dell’alta densità insediativa non è più possibile sbarrare l’area valliva; si ricorre pertanto all’uso di dighe. A volte le dighe possono anche essere utilizzate per trattenere l’acqua per alcune ore. Fanno parte di questa categoria i serbatoi per i deflussi regolati nelle centrali a media pressione. Ma anche per questi impianti dal punto di vista economico è più vantaggioso raccogliere anche l’acqua degli affluenti e convogliarla nella condotta di alimentazione.

L’ultimo esempio è costituito dagli impianti idroelettrici ad acqua fluente che appartengono alla categoria delle centrali a bassa pressione. In questo tipo di impianti l’acqua viene sbarrata da una barriera costituita da uno sbarramento e dalla centrale (centrale, macchinari, turbine) e può sfruttare l’energia meccanica dell’acqua senza bisogno di un serbatoio di accumulo e del deflusso. Generalmente lo sbarramento e la centrale si trovano nel corso d’acqua l’uno a fianco all’altro. In generale lo sbarramento richiede la presenza di una diga a monte e talvolta il dislivello viene fatto aumentare ulteriormente scavando un avvallamento a valle. Le centrali idroelettriche degli impianti a bassa pressione di media e alta potenza oggi sono dotate tutte di turbine Kaplan. Al contrario, nel caso di impianti di dimensioni modeste spesso vengono utilizzate turbine Francis e turbine Banki o a flusso incrociato.