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Lombardia - Energia
come introduzione |
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Le centrali idroelettriche trasformano
l’energia potenziale gravitazionale di un salto
d’acqua, o di un bacino artificiale, in energia
elettrica. Tra le prime ad essere impiegate in Lombardia
queste centrali sono ancora oggi tra le maggiori fonti
di approvvigionamento energetico. |
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Le centrali idroelettriche sono state le prime ad essere impiegate
non solo in Lombardia, ma in tutto il territorio dove erano
disponibili corsi d’acqua. Queste centrali, relativamente
al ciclo idroelettrico hanno un rendimento elevato, intorno
all’85-86%. Storicamente è una delle forme più antiche
di sfruttamento e rappresenta approssimativamente un quarto
dell’energia totale prodotta nel mondo. In Italia rappresentava
fino agli anni ’60 l’82% dell’energia elettrica
complessiva per un totale di 50 miliardi di kWh/anno. Dal
1980 è stata in buona parte sostituita dall’energia
termoelettrica e la percentuale è scesa al 19% circa.
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Particolare
dall'alto delle condotte forzate e del
bacino |
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In linea generale lo schema funzionale di una centrale idroelettrica comprende
una diga che intercetta il corso d’acqua creando un bacino
dove viene tenuto un livello pressoché costante dell’acqua.
L’acqua viene convogliata mediante condotte forzate nelle
turbine attraverso valvole di immissione, e organi di regolazione.
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Inquadratura
dall'alto di una diga con sfioratori |
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L’acqua mette in azione le turbine e ne esce finendo poi
nel canale di scarico attraverso il quale viene restituita al
fiume. Collegato direttamente alla turbina è montato l’alternatore,
macchina elettrica rotante in grado di trasformare in energia
elettrica l’energia meccanica ricevuta dalla turbina. Prima
di essere immessa nelle linee di trasmissione , l’energia
elettrica passa attraverso un trasformatore che abbassa l’intensità della
corrente e ne innalza la tensione a migliaia di Volt. Questo
per minimizzare la dissipazione di energia sotto forma di calore
secondo quanto recita la legge di Joule. Giunta sul luogo di
impiego, prima di essere utilizzata, l’energia elettrica
passa di nuovo attraverso il trasformatore che alza l’intensità della
corrente e ne abbassa la tensione- 220 Volt in Italia- per renderla
adatta agli usi domestici.
Una centrale idroelettrica ha il seguente schema funzionale:
- Bacino
- Diga
- Turbina
- Condotta forzata
- Valvola
- Opera di restituzione
- Trasformatore
- Alternatore
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Cosa dice la legge di Joule sull’effetto
termico del passaggio di corrente elettrica in un
conduttore?
La dissipazione di energia termica in un conduttore è direttamente
proporzionale alla tensione, all’intensità di corrente
e alla resistenza elettrica:
E dissipata = V.I.R e si misura in Joule.
Come fai a trasformare i Joule
in calorie?
Poiché un Joule equivale a 0,24 calorie, basta moltiplicare
per 0,24.
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Per evitare sprechi, nelle centrali idroelettriche durante la
notte, quando la domanda di elettricità è più bassa,
parte dell’energia viene impiegata per pompare l’acqua
nel bacino in quota.
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La Centrale idroelettrica Taccani, detta Moretti.
Trezzo
d’Adda. Milano.
Centrale
ENEL
Costruita dall’architetto Moretti sul ceppo dell’Adda
ai primi del ‘900, in funzione ininterrotta dal
1906. Erano in funzione 10 generatori per un totale di
10.000 kW.
Oggi rimodernata consta di 6 alternatori e
fornisce una potenza complessiva di 10.500 kW. |
La centrale Taccani di Trezzo
sull'Adda,
uno degli esempi più alti di architettura
industriale.
All'alba del Novecento, un'importante avvenimento
apre una nuova pagina nell'economia della Lombardia. L'industriale
cotoniere Cristoforo Benigno Crespi (1833-1920), capostipite
della dinastia dei Crespi (pionieri dell'industria cotoniera
italiana) e fondatore dell'omonimo villaggio esempio di
architettura industriale, nel 1894 acquistò l'intero
promontorio bagnato dall'Adda a Trezzo, su cui sorgevano
i resti dell'antico castello.
L'interesse dell'industriale non era rivolto al vecchio maniero ma alla costruzione
di una centrale idroelettrica che sarebbe sorta poco dopo sotto le mura viscontee,
avendo bisogno di energia per il cotonificio di Crespi d'Adda.
Dopo aver programmato l'impianto e presentato domanda di concessione di sfruttamento
delle acque (1900), Crespi costituì la "Società Anonima
per le Forze Idrauliche di Trezzo sull'Adda Benigno Crespi". Successivamente,
aumentò la capacità di sfruttamento delle acque acquisendo, il
7 febbraio 1903, anche la concessione con cui i fratelli Rolla, attraverso
un "naturale giro d'acqua", producevano energia per il loro vicino
opificio di tessitura sin dal 1892.
Alcuni studi preliminari sul posizionamento della nuova centrale, di dimensioni
più ridotte rispetto all'impianto poi realizzato, furono eseguiti nel
1897 dall'ingegnere Pietro Brunati, il progettista che lavorò per Crespi
alla costruzione del villaggio industriale. L'incarico per il progetto definitivo
fu affidato però all'architetto Gaetano Moretti (1860-1938), esponente
illustre di una corrente ispirata al modernismo monumentale. A Moretti si affiancò il
direttore tecnico Adolfo Covi assistito da Alessandro Taccani e Oreste Simonatti.
La
prima pietra dell'edificio motori fu posata l'11 luglio 1904, con grande partecipazione
di gente e di autorità.
Per la costruzione della centrale idroelettrica Benigno
Crespi furono impegnate maestranze in maggior parte trezzesi;
qualche anno più tardi però, essendosi prolungati
i lavori, i committenti reclutarono manodopera specializzata
anche da altre regioni.
"La casa della forza", come fu denominato l'intero complesso, costituì una
tappa importante per lo sviluppo della zona, come si legge in un periodico di
quegli anni: "Di là si sprigiona luce e da là scende, colla
luce, tanta energia per le sponde del fiume e per le ridenti campagne della Brianza,
ed ancora, attorno per tante fiorenti plaghe di Lombardia".
La centrale idroelettrica Benigno Crespi entrò in funzione nel 1906.
La
diga di derivazione sbarra il fiume Adda in corrispondenza dell’ansa
detta del castello di Trezzo e ne innalza il livello ordinario di magra di
circa 7 metri. Il salto netto utile per le turbine è circa 8 metri.
Brevi condotti di presa dotati di una paratoia di intercettazione
immettono l’acqua nelle turbine. Ogni turbina trascina
in rotazione il proprio alternatore producendo energia
elettrica che, attraverso appositi conduttori, è inviata
ai trasformatori che elevano la tensione da 6kV di produzione
a 15kV per essere poi trasferita alla cabina primaria dove
viene ulteriormente innalzata a 132 kV prima di essere
immessa nella rete nazionale.
Principali componenti:
Sbarramento: lungo
circa 98 metri con paratoie azionate oleodinamicamente
. La portata massima derivabile è di
180 metricubi/s.
Gruppi turbina alternatore: Sono in funzione
6 gruppi costituiti da : 4 turbine a elica e 2 turbine
Kaplan in grado riutilizzare portate fino a 30 metricubi.
I 6 alternatori hanno una velocità di 187,5 giri
al minuto. La potenza istallata è di circa 10.500
kW e l’energia
producibile è in media 65 milioni di kWh cui corrisponde
un consumo medio annuo di 24.000 famiglie.
Trasformatori:
L’energia viene prodotta dai
generatori alla tensione di 6 kV e inviata attraverso
due trasformatori 6/15 kV alle sbarre di media tensione
della cabina primariaOpera di restituzione Uscendo dalle
turbine l’acqua
defluisce in una rande vasca lunga 80 metri e larga circa
20. Dalla vasca due gallerie scavate nella roccia e lunghe
90 metri restituiscono l’acqua al fiume.
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