L’energia idroelettrica è delle più importanti forme di energia tra quelle prodotte da fonti rinnovabili; è quindi un’energia pulita, dato che il suo processo di produzione non implica emissioni di anidride carbonica o di altre emissioni nocive per l’uomo e la natura.

L’energia idroelettrica viene prodotta sfruttando l’energia potenziale dell’acqua grazie ad appositi impianti, le centrali idroelettriche, di cui esistono diverse tipologie: ad acqua fluente, a bacino e con impianti ad accumulo.

Nelle centrali ad acqua fluente si utilizza la portata di un corso d’acqua e non è previsto un sistema di accumulo.

Nelle centrali a bacino si utilizza l’acqua che viene raccolta in un grande invaso, ricorrendo a una diga o a uno sbarramento. In queste centrali, l’acqua può essere accumulata e rilasciata al bisogno a seconda della domanda.

Nelle centrali con impianti ad accumulo, l’acqua dell’invaso a monte, una volta usata, viene immagazzinata in un invaso a valle della turbina. Sono in grado di erogare una potenza variabile e in base alla domanda di energia. Un’altra interessante caratteristica è che, quando la domanda di energia è bassa, possono pompare l’acqua dall’invaso inferiore a quello superiore, così da poterla sfruttare al bisogno; in sostanza, l’invaso a valle è una specie di “riserva di energia” sfruttabile quando è necessario.

Dall’energia potenziale all’elettricità

L’acqua presente negli invasi di raccolta ha un’energia potenziale che dipende essenzialmente dalla sua massa e dall’altezza dalla quale può cadere, in sostanza dal dislivello tra il punto di accumulo e il punto in cui verrà restituita.

Dall’invaso, l’acqua passa attraverso determinate condotte e la sua energia potenziale viene trasformata in energia cinetica.

L’energia cinetica viene poi trasformata in energia meccanica grazie a delle turbine. Ci sarà poi la conversione da energia meccanica ad energia elettrica tramite appositi alternatori. Tutto questo processo non comporta l’emissione di sostanze inquinanti. In seguito, l’elettricità prodotta sarà convogliata a trasformatori che la renderanno adatta a essere immessa nella rete di distribuzione nazionale.

Il rendimento di una centrale idroelettrica è legato alla portata d’acqua disponibile, all’altezza di caduta e al tipo di turbina che viene impiegata. È comunque molto elevato poiché si va da un minimo del 70% a un massimo del 95%, decisamente superiore a quello di altre fonti di energia rinnovabili; nel caso dell’eolico, per esempio si va dal 40 al 50% circa.

Il ruolo dell’energia idroelettrica nella transizione energetica

L’energia idroelettrica ha un ruolo di primaria importanza nella transizione energetica, ovvero il passaggio da un sistema energetico inquinante, poiché sfrutta i combustibili fossili come petrolio, gas naturale e carbone, a un sistema energetico green, basato su un mix di energie derivanti da fonti rinnovabili.

Nel nostro Paese, per esempio, la domanda di elettricità è coperta per circa il 41% dalla produzione energetica derivante da fonti green, in particolare da idroelettrico, fotovoltaico, eolico, biomasse e geotermico.

La produzione “green” è legata soprattutto a idroelettrico e fotovoltaico, anche se vi sono particolari periodi in cui l’eolico è la fonte più rappresentativa; per esempio, a dicembre 2024, l’energia derivante da fonti rinnovabili è stata prodotta per il 32,3% da impianti eolici, per il 26,8% dalle centrali idroelettriche, per il 20,4% dal fotovoltaico, per il 15% da biomasse e per il 5,5% dal geotermico (i dati sono di Terna, la società che gestisce la rete di trasmissione nazionale)*.

* Fonte:  https://download.terna.it/terna/Rapporto_Mensile_Dicembre_24_8dd358635ce3ac2.pdf