Mareomotrice - seconda parte

In alternativa, alimentata dalla stessa turbina uso Il pompaggio consente di

aumentare il salto tra il livello del bacino e quello del mare. Considerando che

l’energia disponibile alla turbina è proporzionale al quadrato del salto, questo

porta ad un incremento significativo della potenza elaborata dal sistema.

Quindi il consumo richiesto dall’operazione di pompaggio è compensato dal

beneficio energetico che se ne ottiene.

Sistema a doppio bacino

Nei sistemi a doppio bacino parte dell’energia prodotta viene utilizzata per

pompare acqua in un secondo bacino, detto bacino ausiliario, il quale

costituisce un sistema di storage. Il bacino ausiliario, infatti, entra in funzione

solamente per soddisfare le richieste energetiche di picco, le quali non possono

essere soddisfatte dal sistema a singolo bacino in quanto la periodicità delle

maree non coincide con la domanda energetica. Tali sistemi hanno una

efficienza molto bassa: 30% (però garantisce flessibilità) contro il 70% dei

sistemi di pompaggio classici. Possiamo avere configurazioni differenti:

VEDIAMO GLI IMPIANTI ESISTENTI

La Rance, Francia: Aperto nel 1966, è il primo impianto mareomotore

realizzato al mondo. E’ situato sull’estuario del fiume Rance, in Bretagna, che

ha un tidal range medio di 8,2 m, e un picco di 13,5 m. Lo sbarramento è lungo

750 m. L’impianto è costituito da 24 turbine Kaplan a bulbo, per una potenza

nominale complessiva di 240 MW. L’impianto utilizza la tecnologia twoway

generation. Le turbine sono a pitch variabile: Le regolazioni garantiscono un

rendimento della turbina molto alto, con picchi del 90%

Sihwa Lake, Korea del Sud: Aperto nel 2011, è il più potente impianto

mareomotore al mondo, che con i suoi 254 MW (10 turbine a bulbo). È situato

in Korea del Sud e sfrutta una diga costruita nel 1994 per mitigare gli effetti

della marea sulla costa e per scopi agricoli. Il sito ha un tidal range medio di

5,6 m e un picco di 7,8 m. L’impianto utilizza la tecnologia flood generation

senza pompaggio.

TIDAL STREAM SYSTEM

Il periodico innalzamento e abbassamento del livello del mare comporta lo

spostamento di notevoli masse d’acqua. Le correnti che tale spostamento

genera possono essere sfruttate per produrre energia: in particolare si converte

l’energia cinetica contenuta nelle masse d’acqua in energia elettrica. La

velocità di tali correnti, per poterle sfruttare per la generazione energetica,

deve essere almeno di 2 m/s. Per sfruttare questa risorsa possiamo usare

turbine ad asse verticale o orizzontale (simile all’eolico). Essendo però la

densità dell’acqua 830 volte maggiore di quella dell’aria, posso usare rotori

piccoli di diametro.

turbine ad asse verticale riescono a lavorare bene con il flusso proveniente da

qualsiasi direzione e garantiscono una maggiore superficie del piano rotorico in

acque poco profonde. Le turbine ad asse orizzontale e ad asse verticale

possono essere eventualmente poste in un condotto, intubate, in modo da

aumentare la velocità del flusso che attraversa la turbina e quindi aumentare la

potenza estraibile.

Ancora in fase di sviluppo abbiamo:

Tidal kite turbine: Il sistema lavora come un aquilone in aria: il kite si

 muove attraverso la corrente grazie all’interazione idrodinamica tra la

corrente stessa e le ali, che genera portanza e fa muovere il sistema. Sul

kite è montata una turbina che viene messa in rotazione dal flusso che la

attraversa e genera energia elettrica

Oscillating hydrofoil: Il sistema è costituito da un hydrofoil che oscilla con

 moto verticale. Il moto dell’hydrofoil mette in movimento un pistone

tramite il quale si converte energia meccanica in energia elettrica.

ENERGIA DA MOTO ONDOSO

oscillating water column: La oscillating water column è una struttura cava e

parzialmente sommersa che contiene una colonna d’acqua collegata al mare.

Sopra l’acqua c’è aria. Il moto delle onde fa salire e scendere l’acqua dentro la

cavità, comprimendo e decomprimendo l’aria. Questa aria viene spinta

attraverso una turbina speciale, che funziona in entrambe le direzioni del

flusso. La turbina, girando, produce energia elettrica.

point absorber: Il point absorber è un sistema formato da una parte fissa,

ancorata al fondale con il generatore, e da una parte mobile, galleggiante o

immersa, collegata con cavi. La parte mobile sfrutta il movimento verticale

delle onde per produrre energia elettrica, indipendentemente dalla loro

direzione. È una delle tecnologie più diffuse e può usare generatori lineari,

meccanici o pompe idrauliche.

attenuator: L’attenuatore è un dispositivo galleggiante formato da più

segmenti uniti da giunti. Disposto parallelamente alle onde, si flette seguendo

il loro movimento e sfrutta questa flessione, tramite pistoni e motori idraulici

collegati a generatori, per produrre energia elettrica.

Oscillating wave surge: un oscillating flap si muove seguendo il moto ondoso

azionando un pistone idraulico collegato a un generatore. (una tecnologia da

moto ondoso presente in Italia – Pantelleria)