Analisi energetica degli impianti idroelettrici con turbine Pelton nel panorama italiano

L’energia idroelettrica rappresenta uno degli elementi cruciali nella transizione energetica. L’idroelettrico può essere considerato la più grande fonte mondiale di energia pulita in quanto al momento è in grado di produrre più energia di quanto possano fare le altre fonti rinnovabili. Oltre alla produzione energetica, offre anche vantaggi cruciali come la possibilità di stoccare l’energia bilanciando così eventuali eccedenze di produzione da parte di solare ed eolico, soggetti a forti fluttuazioni giornaliere di potenza non controllabili e programmabili. In Italia, grazie alla sua conformazione geografica, esiste una vasta rete di impianti che sfruttano l'energia delle acque per la produzione di elettricità. Tra le diverse tipologie di turbine utilizzate, le turbine Pelton sono particolarmente adatte per impianti ad alta caduta, caratteristica comune in molte regioni. Il presente elaborato si propone di analizzare gli impianti idroelettrici dotati di turbina Pelton sotto il profilo energetico. Vengono studiati in prima istanza i fenomeni di perdite energetiche attraverso una di queste macchine, specificando le cause e le soluzioni di design adottate per limitare i loro effetti. Si procede poi con un approfondimento del ruolo di questi impianti all’interno del contesto energetico nazionale. In particolare si è svolta un'analisi di tipo statistico, incentrata sui dati disponibili di potenza installata e energia annuale prodotta degli impianti idroelettrici dotati di turbina Pelton. A rendere possibile questa indagine è stata la creazione di un database da parte del gruppo di ricerca “Turbomachinery and energy system” dell’Università di Padova, ampliato anche con la stesura di questa relazione. Tramite ricerche sui siti dei principali gestori delle centrali, il database è stato compilato raccogliendo tutte le informazioni critiche necessarie a caratterizzare un impianto tra le quali: altezza del salto motore, portata di alimentazione, potenza installata e producibilità annua, oltre a tipologia e numero di turbine installate.