Centrali idroelettriche di pompaggio: funzionamento, regolazione e problematiche delle turbine Francis nel supporto al dispacciamento elettrico.

Pumped Hydro Storage (PHS) plants are currently the most widely deployed large-scale energy storage systems, essential for ensuring grid flexibility and stability. This thesis investigates the operation of PHS plants, focusing on the technical characteristics of reversible Francis turbines, the mechanisms for regulating active and reactive power, and the typical issues that arise during dynamic operation. Special attention is given to the role of PHS in electricity dispatch, particularly in supporting the integration of intermittent renewable energy sources. The work concludes with a reflection on the importance of PHS in the energy transition and its strategic relevance in the future of the Italian power system.

Le centrali idroelettriche di pompaggio (Pumped Hydro Storage – PHS) rappresentano oggi la principale tecnologia di accumulo energetico su larga scala, fondamentale per garantire la flessibilità e la stabilità della rete elettrica. Questa tesi analizza il funzionamento delle centrali PHS, approfondendo le caratteristiche tecniche delle turbine Francis reversibili, i meccanismi di regolazione della potenza e le problematiche operative associate al funzionamento ciclico di questi impianti. Particolare attenzione è dedicata al ruolo delle PHS nel dispacciamento elettrico, in un contesto di crescente penetrazione delle fonti rinnovabili non programmabili. Il lavoro si conclude con una riflessione sul contributo delle centrali di pompaggio alla transizione energetica e sull’evoluzione futura di queste tecnologie nel sistema elettrico italiano.