Applicazione di Centrali Idroelettriche

Applicazione di Centrali Idroelettriche

Le centrali idroelettriche a pompa vengono utilizzate principalmente per le stazioni di accumulo a pompa. Quando il carico del sistema elettrico è inferiore al carico di base, può essere utilizzata come pompa idrica, utilizzando la capacità elettrica eccedente per pompare acqua dal serbatoio downstream al serbatoio upstream per accumulare energia sotto forma di energia potenziale; quando il carico del sistema è superiore al carico di base

A questa potenza, può essere utilizzata come centrale idroelettrica per produrre energia e regolare il picco di carico. Pertanto, la pura centrale di accumulo con pompa non può aumentare la potenza del sistema elettrico, ma può migliorare l'operatività economica dell'unità termoelettrica e aumentare l'efficienza complessiva del sistema elettrico. Dal decennio degli anni '50, le unità di accumulo con pompa hanno ricevuto un'attenzione diffusa e uno sviluppo rapido in tutto il mondo.

Le unità di accumulo a pompa sviluppate negli anni iniziali o con altezze di quota elevate adottano prevalentemente il tipo a tre macchine, composto da un generatore motore, una centrale idroelettrica e una pompa idrica connessi in serie. I suoi vantaggi sono che la centrale idroelettrica e la pompa vengono progettate separatamente, il che può garantire un'efficienza superiore, e l'unità ruota nello stesso senso durante la produzione di energia e la pompa, e può essere rapidamente convertita dalla produzione di energia alla pompa o viceversa. Nello stesso tempo, la centrale idroelettrica può essere utilizzata per avviare l'unità. I suoi svantaggi sono costi elevati e un grande investimento nella stazione.

Le pale della girante della pompa a flusso diagonale possono ruotare e mantengono comunque buone prestazioni operative anche con variazioni di prevalenza e carico; tuttavia, a causa dei limiti imposti dalle caratteristiche idrauliche e dalla resistenza dei materiali, già all’inizio degli anni ’80 la massima prevalenza raggiungibile era soltanto di 136,2 metri (centrale idroelettrica Takane Prima, Giappone). Per prevalenze superiori sono necessarie centrali idroelettriche a pompa di tipo Francis.

La centrale idroelettrica a pompaggio è dotata di bacini superiore e inferiore. A parità di energia immagazzinata, l’aumento del salto idraulico consente di ridurre la capacità di accumulo, incrementare la velocità dell’unità e ridurre i costi del progetto. Di conseguenza, le centrali idroelettriche ad alto salto (oltre 300 metri) stanno sviluppandosi rapidamente. La centrale idroelettrica a pompa Francis con il salto idraulico più elevato al mondo è installata nella centrale di Bainabashta in Jugoslavia. La sua potenza unitaria è di 315 MW, il salto idraulico della centrale è di 600,3 metri; il salto idraulico della pompa è di 623,1 metri e la velocità è di 428,6 giri/min. Entrata in servizio ogni anno.