Una centrale idroelettrica converte l'energia potenziale di un corso d'acqua, sia esso naturale o artificiale, in energia elettrica pulita. L'energia idroelettrica si riferisce all'elettricità prodotta sfruttando la forza presente nell'acqua corrente. È anche nota come energia idroelettrica o potenza idroelettrica. Questo tipo di energia deriva dal movimento dell'acqua tramite una ruota o un altro meccanismo per lo svolgimento di diverse attività. Ad esempio, l'acqua corrente alimentava il mulino greco che macinava il grano per trasformarlo in farina.
Principio di funzionamento della centrale idroelettrica
In generale, lo schema di una centrale elettrica prevede la costruzione di una diga su un fiume per creare un bacino idrico.
Canali, canali di adduzione, tunnel di deviazione, condotte forzate e rotazione dell'acqua funzionano con la generazione di energia meccanica in generatori elettrici rotanti. Le turbine generano energia meccanica ruotando con l'aiuto dell'acqua. Quest'acqua viene inviata attraverso il canale di scarico al corso d'acqua.
Un alternatore rotante trasforma l'energia meccanica acquisita da una turbina in energia elettrica. L'elettricità così ottenuta deve essere trasformata, per poter essere trasmessa su lunghe distanze, attraverso un trasformatore che ne riduce l'intensità di corrente e ne aumenta la tensione, prima di essere immessa nelle linee di trasmissione.
Una volta giunta al punto di utilizzo, l'energia raggiunge un secondo trasformatore prima di essere distribuita, il che aumenta l'intensità di corrente ma diminuisce la tensione, rendendola adatta a scopi industriali, commerciali o domestici.
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Tipi di centrali idroelettriche
Esistono tre tipi di impianti idroelettrici. Sono dighe di accumulo, di deviazione e di pompaggio. Alcune di queste dighe sono associate a centrali idroelettriche, mentre altre no.
1. Sequestro
L'impianto idroelettrico a sbarramento è il tipo più diffuso. Una diga viene utilizzata per creare un bacino artificiale , dove l'acqua del fiume viene trattenuta fino a quando non è necessaria. La rotazione dell'acqua aziona la turbina, che a sua volta produce energia elettrica. L'acqua può essere rilasciata per soddisfare le mutevoli esigenze di elettricità o per altri scopi, come il controllo delle inondazioni, le attività ricreative e il passaggio dei pesci, oltre ad altre esigenze ambientali e di qualità dell'acqua.
2. Deviazione
A volte, quando ciò accade, una piccola sezione del fiume viene deviata in un canale o in una condotta forzata per sfruttare i pendii graduali del letto del fiume e generare elettricità; questo processo è noto come derivazione o, in idrologia, come " flusso continuo" . Le condotte forzate sono condotti chiusi che trasportano una quantità controllata di acqua per aprire la paratoia, la valvola o la turbina appropriate. Tuttavia, non tutte le derivazioni richiedono una diga.
3. Stoccaggio pompato
Esiste un altro tipo di energia idroelettrica, nota come energia idroelettrica a pompaggio (PSH), che funziona come una gigantesca batteria. Un impianto PSH può contribuire a immagazzinare l'elettricità prodotta da altre fonti energetiche come solare, eolica e nucleare per un utilizzo futuro. Questi impianti di accumulo pompano l'acqua da una diga situata in una zona bassa a una in una zona più elevata, immagazzinando così energia.
In caso di minore richiesta di elettricità, viene utilizzato un impianto PSH per immagazzinare energia. L'acqua viene pompata da un bacino inferiore a uno superiore. L'acqua viene immagazzinata in un bacino superiore e rilasciata di nuovo nel bacino inferiore durante i periodi di elevata richiesta elettrica, facendo girare una turbina che genera elettricità.
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Dimensioni delle centrali idroelettriche
Le centrali elettriche possono essere classificate in grandi centrali che forniscono elettricità a numerosi consumatori, e medie e piccole centrali prodotte da utenti privati per il loro uso personale o per la vendita ai servizi di pubblica utilità.
- Grande energia idroelettrica:Tuttavia, non esiste una definizione univoca di grandi progetti idroelettrici; in questo contesto, il DOE fa riferimento a quelli superiori a 30 megawatt (MW).
- piccolo idroelettrico:Il Dipartimento dell'Energia (DOE) definisce un piccolo impianto come un impianto con potenza compresa tra 100 KW e 10 MW.
- Micro idroelettrico: Una micro centrale idroelettrica ha una specifica di circa 100 kilowatt. I sistemi di energia su piccola scala o micro-idroelettrici possono generare energia sufficiente per una residenza, una fattoria, un ranch o un villaggio.
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