Impianti Micro Idroelettrici
LA NOSTRA VISIONE
Il futuro dell'idroelettrico nei paesi sviluppati si articola lungo tre direttrici principali, affini per tecnologia e tematiche, differenti per campo di applicazione.STIAMO PARLANDO IN PARTICOLARE DI: MULINI, OPIFICI, VECCHIE FUCINE O VECCHIE CENTRALI DISMESSE.
COSA POSSIAMO FARE
Fluens: L'interlocutore per la parte ingegneristica e burocraticaVALORIZZAZIONE DEL DEFLUSSO MINIMO VITALE DEI FIUMI
Le vigenti normative in tema di gestione delle acque superficiali prevedono che, ogni qualvolta si effettui un prelievo di acqua da un fiume o torrente, una parte della portata sia mantenuta nell’alveo, per salvaguardare la vitalità del corso d’acqua e per limitare gli effetti di concentrazione degli agenti inquinanti. La quota di portata da mantenere nel corso d’acqua è comunemente chiamata “Deflusso Minimo Vitale” (o DMV) ed è generalmente identificata in un valore minimo da mantenere in qualunque condizione all’interno del fiume.
Questo comporta che, in corrispondenza di ogni traversa fluviale o sbarramento di sorta sia sempre presente un “rilascio” da cui transita una portata costante o comunque mai inferiore ad un valore definito. La valorizzazione energetica di queste portate è un altro settore di rilevante interesse per l’idroelettrico di piccola taglia: sebbene i dislivelli sfruttabili siano di norma modesti, in generale inferiori ai 5 metri, la costanza delle portate fa sì che si abbiano ore equivalenti di funzionamento molto elevate, tali da compensare i costi legati alla costruzione di centrali localizzate in alveo.
VALORIZZAZIONE DELLE CONDOTTE ACQUEDOTTISTICHE
In territori montani le reti acquedottistiche sono alimentate da condotte che, di norma, captano acque da sorgenti localizzate lungo le pendici delle montagne circostanti, per portarle poi nei centri abitati, a fondovalle. In questi contesti sono presenti condotte forzate che coprono dislivelli anche importanti, generando pressioni elevate. Queste notevoli pressioni sono spesso dissipate sia lungo le condotte stesse, che in concomitanza di valvole e vasche di laminazione, in quanto deleterie per l’esercizio della rete di distribuzione. La sostituzione di condotte, valvole e vasche, con opportune tecniche ed approfondite valutazioni, con turbine specificamente ingegnerizzate, permette di destinare la medesima porta di acqua ad una duplice funzione, idropotabile ed idroelettrica. La presenza di manufatti esistenti (opere di captazione, condotte forzate, locali tecnici) rende gli investimenti in questi contesti particolarmente ridotti, permettendo quindi rapidi ritorni anche per impianti di piccole dimensioni.
RECUPERO DI SITI IDROELETTRICI O IDROMOTRICI DISMESSI.
Oggi il territorio di tutta la Comunità Europea è letteralmente costellato delle vestigia di vecchie centrali idroelettriche ed idromotrici, che sorgono lungo corsi d’acqua naturali o lungo canali artificiali.
Questa molteplicità di piccoli siti dismessi oggi costituisce un prezioso patrimonio che, se opportunamente valorizzato, può portare notevoli vantaggi alla collettività, agevolando la diffusione della generazione distribuita e la transizione verso sistemi energetici evoluti.
ALCUNE NOSTRE REFERENZE
COSA ABBIAMO FATTO:
Realizzata su vecchia roggia ad uso irriguo, contigua a vecchio opificio che in passato lavorava con Ruote Idrauliche, e poi con Turbina Francis nel corso del ‘900.
- Salto: 3 metri
- Portata: 1300lps
- Potenza: 18kW – Turbina Kaplan bi-regolante in camera libera. Cosa abbiamo fatto:
Progetto edile ed Idraulico. Domanda di concessione. Costruzione Turbina Kaplan biregolante. Progetto elettrico, costruzione Automazione e programmazione PLC. Costruzione Sgrigliatori ed opere idrauliche varie.
COSA ABBIAMO FATTO:
Progetto idraulico ed elettrico. Costruzione Turbina e quadro di generazione in Isola con stabilizzazione turbina a zavorre.
Generazione idroelettrica in Isola per malga di montagna.
- Salto: 30 mt
- Portata: 15lps
- Potenza: 2.5 kW
– Turbina Turgo a Magneti Permamenti.
MALGA
CROCE
DOMINI
COSA ABBIAMO FATTO:
Progetto edile ed idraulico. Domanda di concessione. Progetto elettrico e costruzione Ruota Idraulica con Alternatore Magneti Permanenti, trasmissione e quadristica elettrica per immissione in rete.
Recupero di un edificio di vecchio mulino per uso residenziale e produzione idroelettrica. Progetto in
corso.
- Salto: 3 metri
- Portata: 120 lps
- Potenza: 3kW – Ruota a cassette in metallo colpita dall’alto
EX MULINO DI FENIS – AOSTA
ANALISI DI FATTIBILITA’ PER IMPIANTI IDROELETTRICI:
Possiamo proporre anche una particolare formula di “risk sharing” in cui, a fronte di un accordo con il cliente, ci accolliamo i costi per lo sviluppo delle analisi preliminari e del progetto, a fronte di una partecipazione agli utili derivanti dalla realizzazione della centrale. Nell’ambito delle analisi preliminari, ci occupiamo:
- Dellarealizzazionedicampagnedimisuradelleportatedisponibili,tramitel’installazionedi stramazzi calibrati o tramite la caratterizzazione di sezioni selezionate del corso d’acqua naturale o artificiale, anche con l’ausilio del proprio prodotto “Flowlog”;
- Di misure di portata con il metodo della diluizione di un tracciante nella corrente (tipicamente per torrenti montani);
- Di misure di portata con mulinelli;
- Di rilievi topografici per individuare le caratteristiche geometriche salienti per l’impianto in esame
(salto, sviluppo della condotta, ...).
PROGETTAZIONE, PROJECT MANAGEMENT E DIREZIONE LAVORI DI IMPIANTI IDROELETTRICI:
COSTRUZIONE DI MACCHINE IDRAULICHE ADATTE AL VOSTRO SITO
Lo sfruttamento dell’energia dei piccoli corsi d’acqua è possibile attraverso macchine a fluido che siano performanti, affidabili ed economiche, che richiedano limitata manutenzione e che possano essere esercite in maniera completamente automatica per abbassare i costi di gestione.
FGS e Fluens hanno negli anni costruito e testato differenti tipologie di macchine idrauliche. L’unione delle nostre conoscenze e progetti ci permette di offrire una gamma di macchine indicativamente nel range da 1 a 30kW, di tipologia Pelton – Turgo - Banki e Kaplan, cosi come di Ruote Idrauliche dedite alla produzione elettrica.
Tutte queste caratteristiche sono facilmente ottenibili in prodotti di grandi dimensioni, da installarsi in impianti di elevata potenza; raggiungere le stesse prestazioni in prodotti di taglia limitata richiede un’approfondita progettazione, preceduta da specifiche attività di ricerca e sviluppo. In quest’ottica proponiamo propone macchine a fluido ad alte prestazioni per impianti idroelettrici di piccole dimensioni. Per raggiungere questo scopo la ricerca industriale e lo sviluppo sperimentale si concentreranno su due elementi fondamentali:
- La modularità del design che permette di abbattere i costi e coprire con un numero limitato di prodotti un vasto campo di applicazioni;
- Lo sfruttamento di tecnologie derivate da altri campi tecnologici, come, per esempio, l’utilizzo degli inverter per impianti fotovoltaici e di alternatori per impianti eolici.
Si parla di micro idroelettrico se ci si riferisce ad impianti che non superano i 100kWh di produzione, all'interno di questa categoria si individua un ulteriore categoria relativa agli impianti che sono destinati all'autoconsumo e producono meno di 5 kWh detta “pico idroelettrico”.
Le turbine maggiormente utilizzate in questo genere di applicazioni sono le Pelton o le Banki (dette anche Cross-Flow).
I requisiti minimi per una corretta installazione sono i seguenti:
- Un dislivello o salto d'acqua sufficiente (anche di qualche metro)
- Una portata d'acqua minima (anche di soli 0.5 litri/secondo) non eccessivamente condizionata dalla stagione e abbastanza costante nel tempo.
- Possesso della Concessione di derivazione delle acque pubbliche superficiali per uso idroelettrico (l'ente incaricato per l'autorizzazione è la Provincia)
Come per il fotovoltaico anche nel caso dell'idroelettrico l'impianto può essere in isola (ossia indipendente) o connesso alla rete e con la possibilità quindi di vendere energia alla rete.
- Impianto in isola: L'impianto in isola è spesso utilizzato per potenze di pochi kW o addirittura pochi Watt, e al servizio di utenze prive di un collegamento alla rete (come rifugi montani,fattorie o piccole comunità isolate), inoltre essendo l'acqua, a meno di situazione di siccità, sempre presente non si incorre nella necessità di accoppiare un piccolo impianto idroelettrico ad un sistema di accumulo portando così ulteriori vantaggi sull'investimento iniziale e sull'ingombro.
Piccole potenze sono comunque utili, infatti, essendo generalmente l'acqua sempre presente nelle 24hr, anche una produzione di poche centinaia di Watt, abbinata ad un sistema di accumulo, è in grado di fornire l'energia di una baita o rifugio.
Ad esempio una turbina pico-idroelettrica che produce “solo” 400Whr, una volta abbinata ad un sistema di accumulo è in grado di accumulare e fornire in una giornata ben 9,6kWh che è circa il consumo di una famiglia media!
La quantità di energia in eccesso che non viene utilizzata viene dissipata in apposite resistenze, in alcuni sistemi si può addirittura utilizzare il calore prodotto da queste resistenze mediante la dissipazione per riscaldare acqua sanitaria portando l'utenza ad una maggiore indipendenza energetica.
Un'ulteriore vantaggio di questi sitemi è legato al fatto che essi sono altamente automatizzati e richiedono quindi solo interventi di ordinaria manutenzione.