Lo schema di una centrale ad acqua fluente. Con questa tipologia di impianti si può ottenere potenza di pochi chilowatt a parecchie decine di megawatt.

Idroelettrico è bello…se piccolo.

Una delle rinnovabili che gode meno delle luci della ribalta è il piccolo idroelettrico che, al contrario, ha grandi potenzialità.

La si potrebbe definire la cenerentola delle rinnovabili, spesso addirittura dimenticata quando si parla di alternative agli idrocarburi, il piccolo idroelettrico è invece una fonte alternativa che potrebbe trovare applicazioni in molte realtà favorendo la generazione distribuita.
Il piccolo idroelettrico probabilmente soffre, a livello di comunicazione, di un'assimilazione al grande idroelettrico che da più parti è posto sotto accusa per i danni che provoca sia agli ecosistemi circostanti sia alle popolazioni che spesso sono costrette all' esodo forzato a causa dell'allagamento del loro territorio conseguente alla costruzione delle grandi dighe.
Se in questo quadro aggiungiamo il fatto che il piccolo idroelettrico ha un basso contenuto, in termini assoluti, di valore industriale possiamo capire come questa fonte rinnovabile, con così poco appeal comunicativo, sia di fatto poco conosciuta.

La situazione europea
Attualmente nell'Unione Europea l'idroelettrico, sia grande sia piccolo, è responsabile della produzione di energia elettrica per una percentuale del 13 % e consente una riduzione nelle emissioni di Co2 per circa 67 milioni di tonnellate all'anno. Ma, mentre i grandi impianti idroelettrici convenzionali soffrono degli svantaggi che abbiamo citato, un piccolo impianto idroelettrico può, se progettato ad arte, inserirsi in maniera armonica nell'ecosistema della zona interessata.
L'idroelettrico minore è, nonostante la sua scarsa appariscenza, una delle rinnovabili più diffuse in termini di produzione elettrica. Nel mondo la potenza installata è di circa 47.000 MW con un potenziale di sviluppo stimato intorno ai 180.000 MW, mentre in Europa la potenza installata è di circa 9.500 MW e l'obiettivo della Comunità Europea è quello di toccare i 14.000 MW nel 2010.

Un piccolo impianto idroelettrico. Se ben realizzati questi impianti hanno un basso impatto paesaggistico.

La maggior parte dei piccoli impianti idroelettrici sono della tipologia ad acqua fluente, ossia la turbina produce energia quando nel letto del fiume è disponibile una sufficiente quantità d'acqua. Nel momento in cui il fiume è in fase di magra e la portata scende sotto una determinata soglia la produzione cessa. Gli impianti ad acqua fluente, che tra i piccoli idroelettrici sono quelli a minor impatto ambientale, potrebbero essere utilizzati o in parallelo ad altre fonti rinnovabili, oppure per generare idrogeno, cosa che consentirebbe l'accumulo d'energia, quando la filiera di questo combustibile inizierà ad affacciarsi sul mercato.

Facendo un piccolo salto sulla scala degli impianti è possibile sfruttare i piccoli impianti idroelettrici con continuità su cicli di lavoro annuali del tutto simili agli impianti tradizionali idroelettrici e non. È possibile, infatti, utilizzare bacini d'accumulo naturali, come i laghi, o artificiali, come piccoli invasi, per garantire all'impianto una buona autonomia anche in condizioni di scarsità d'afflusso idrico.

La distribuzione
Altra opzione possibile è quella di collegare questi piccoli impianti alla rete di distribuzione elettrica. In questa maniera si potrebbe supplire ai cali o alle interruzioni stagionali con l'approvvigionamento dalla rete per la utenze servite nella zona. Questo sistema paga lo svantaggio di dover vendere l'energia elettrica all'azienda distributrice al prezzo da lei imposto con il sistema del buy-back che può essere troppo basso per questo tipo di impianti. Negli ultimi anni nella maggior parte degli stati membri della UE il prezzo dell'energia è stato fissato dai governi nazionali che, in virtù dei benefici ambientali delle fonti rinnovabili, hanno aumentato il buy-back per sostenere le fonti d'energia rinnovabile.
La riprova della validità di questo tipo d'intervento la si ritrova nell'esperienza di Germania, Spagna e Portogallo che, fissando per legge il buy-back a livelli ragionevoli, hanno incrementato parecchio l'utilizzo delle rinnovabili ed anche del piccolo idroelettrico.
All'interno del processo di liberalizzazione i piccoli produttori potrebbero trovarsi svantaggiati se abbandonati a loro stessi, ma con un intervento dei governi nella fase di star up questi impianti potrebbero svilupparsi fino a raggiungere una buona maturità sia tecnologica, sia di mercato.
Altro volano di sviluppo di questa tecnologia dovrebbe essere il meccanismo dei certificati verdi, assegnati alle rinnovabili, che dovrebbe rendere appetibile l'energia prodotta con questi impianti sul mercato.

Una canalizzazione di captazione dell'acqua fluente per un piccolo idroelettrico in Francia.

L'allaccio alla rete elettrica dei piccoli impianti idroelettrici potrebbe portare dei benefici anche alla grande distribuzione perché spesso questi impianti possono essere utilizzati per il pompaggio a monte oltre che per la produzione. Il loro utilizzo per "accumulare" energia durante i periodi giornalieri di scarso utilizzo dell'elettricità, come di notte, potrebbe rappresentare un efficace sistema per razionalizzare la distribuzione elettrica ottimizzando i picchi orari e razionalizzando la produzione energetica dei grandi impianti.

Dal punti di vista della definizione di piccolo idroelettrico c'è ancora confusione.
Il limite di distinzione tra il grande ed il piccolo idroelettrico, infatti, non è ancora, a livello europeo, una certezza. Non è stata armonizzata a livello di Unione Europea la definizione precisa di questi impianti e ciò rappresenta un grave handicap alla loro diffusione. Alcuni stati membri come il Portogallo, la Spagna, l'Irlanda, la Grecia e il Belgio fissano la linea di confine tra i due idroelettrici a 10 MW mentre in Italia il limite è fissato a 3 MW, a 8 MW in Francia e a 5MW in Gran Bretagna.

Le tecnologie
A livello tecnologico si può dire che negli ultimi anni il piccolo idroelettrico sia in ripresa ed oggi si pone sul mercato con tecnologie d'avanguardia che permettono risparmi notevoli sia sul fronte della costruzione degli impianti, sia su quello della gestione e manutenzione.
Il gap tecnologico che si era venuto a creare dall'inizio degli anni sessanta in Europa, con il progressivo abbandono e la chiusura di piccoli impianti, idroelettrici a causa delle mutate condizioni dello scenario energetico che hanno privilegiato i grandi impianti è stato colmato grazie all'attenzione di questi ultimi anni del mercato verso il compartimento delle rinnovabili.
Nuovi materiali come i compositi, sistemi di gestione computerizzati, migliore efficienza energetica ed una maggiore flessibilità nella costruzione degli impianti permettono di avere grandi benefici economici sia sul fronte della produzione, sia su quello della gestione degli impianti. Al punto che anche il ripristino di vecchi impianti fermi da decenni, attraverso la ristrutturazione ed il repowering, può diventare una soluzione conveniente anche sul medio periodo.

Manutenzione di un piccolo idroelettrico.

Oltre a rappresentare un buon business nell'ambito della produzione energetica il piccolo idroelettrico è anche un buon mercato per i produttori di equipaggiamenti.
Tralasciando il ruolo di leadership mondiale che deriva all'Europa dall'avere i diritti di primogenitura sugli impianti idroelettrici, la prima turbina ad acqua fu inventata in Francia nel 1827. Si può tranquillamente affermare che la morfologia del territorio europeo e la necessità di fonti energetiche non dipendenti da combustibili fossili abbia portato ai giorni nostri i paesi dell'Unione Europea al ruolo di leader nel settore della generazione idroelettrica, permettendo l'esportazione delle tecnologie collegate in tutto il mondo. Sotto questo profilo emerge come le tecnologie legate al settore, in Europa, siano d'avanguardia sia per quanto riguarda la competitività sia per quanto riguarda la ricerca.

Se lo scenario in Europa è buono sul fronte delle tecnologie non altrettanto si può dire su quello relativo al mercato.
Il principale ostacolo alla diffusione del piccolo idroelettrico è rappresentato dall'abbassamento dei costi dell'energia che possono renderlo non competitivo all'interno di un mercato assolutamente libero. Anche l'incremento degli ostacoli posti da un presunto impatto ambientale di questo tipo di impianti sta diventando un impedimento che potrebbe rappresentare un serio problema.

Un bacino d'alimentazione di un piccolo impianto idroelettrico in Svizzera.

Si tratta in realtà di problematiche che sono comuni a parecchie forme di energie rinnovabili, si pensi al dibattito sull'impatto ambientale dell'eolico, e che fanno leva sulla tutela dell'ambiente utilizzata in maniera strumentale. Sempre più spesso, infatti, nei conti economici relativi a forme d'energia "scomode", come le rinnovabili o il nucleare, troviamo imputati i costi ambientali che sono calcolati in maniera molto diversa negli impianti tradizionali.

In questo quadro l'industria Europea legata all'idroelettrico rischia di perdere, se non saranno applicati dei correttivi per sviluppare questo mercato, la posizione di leadership che detiene.
Mentre a livello mondiale si affermano i modelli legati alle rinnovabili e alla piccola scala degli impianti, l'Europa che pure avrebbe, come abbiamo visto, delle grandi potenzialità sembra dibattersi in un'empasse che potrebbe esserle fatale e relegarla rapidamente ad un ruolo da comprimario.
Gli esempi per sbloccare questa situazione ci sono e si trovano proprio all'interno del vecchio continente. Spagna e Germania, infatti, dosando oculatamente incentivi e libero mercato, sono riuscite non solo a mantenere ma anche a sviluppare il settore delle rinnovabili in generale e quello del piccolo idroelettrico in particolare permettendo ai propri produttori di tecnologie di rimanere sul mercato in maniera attiva e propositiva e non in una situazione d'attesa come succede in altre nazioni dell'Unione Europea.

Un grande invaso. Questo tipo di idroelettrico è sempre più contestato per l'impatto sul territorio.

Sul piano ambientale il piccolo idroelettrico è fonte di controversie che hanno poche ragioni di essere. Parecchi gruppi ambientalisti si oppongono a questa tecnologia adducendo buona parte delle ragioni che derivano dall'opposizione alle grandi dighe, oppure a casi specifici dove il piccolo idroelettrico è stato applicato con poca attenzione verso l'ambiente circostante.
Molto spesso si tratta di un'opposizione costruita su obiezioni di principio come quella che avversa in qualsiasi maniera lo sfruttamento industriale dei fiumi, qualsiasi esso sia, anche in casi, come quello del piccolo idroelettrico, dove i benefici ambientali sono sicuramente maggiori degli svantaggi.
A parte la rinnovabilità della produzione d'energia e la mancata emissione di Co2, ci sono esempi di come l'introduzione di piccoli impianti idroelettrici abbia favorito la crescita della biodiversità dell'ambiente fluviale e abbassato i rischi di alluvioni dovuti allo straripamento.
Si tratta, in quest'ottica, di valutare complessivamente l'impatto dell'opera all'interno del contesto rappresentato dal bacino idrogeologico sul quale si va ad insistere, ragionando non solo sulla produzione d'energia ma anche sull'ambiente circostante per non commettere errori che sarebbero sicuramente amplificati oltre la dimensione locale di questi impianti.

Sergio Ferraris