Quale futuro per il piccolo idroelettrico in Svizzera?
La piccola idroelettrica è la fonte del 5% dell'energia elettrica prodotta in Svizzera e avrebbe ancora un notevole potenziale di crescita. Se è rinata e si è sviluppata a partire dagli anni '90, è soprattutto grazie ai programmi di sostegno della Confederazione. Oggi, questo sostegno è sufficiente per dare al piccolo idroelettrico il suo posto nel nostro futuro mix energetico? Quale ruolo può svolgere la ricerca?
Che cosa c'è dietro le facciate delle nostre piccole centrali idroelettriche?
La storia delle piccole centrali idroelettriche è antica e spesso associata all'elettrificazione delle zone rurali. A poco a poco, i mulini dell'epoca cedettero gradualmente il passo alle turbine più convenzionali e l'immagine della piccola energia idroelettrica cambiò. Oggi, ancora turbiniamo l'acqua dei fiumi, ma anche l'acqua potabile, le acque reflue, l'acqua di irrigazione o l'acqua utilizzata per produrre neve artificiale. Con piccole centrali elettriche di potenza inferiore a 10 MW, ogni anno in Svizzera si producono più di 3'600 GWh. In confronto, ilgrande centrale elettrica di Bieudron (VS) detiene il record mondiale di potenza della turbina Pelton, con 423 MW per ciascuna delle sue tre macchine, e nel 2015 il consumo totale di energia elettrica in Svizzera è stato di 58'000 GWh.
Tra queste piccole centrali si distinguono tre grandi famiglie:
- Esistono impianti installati su infrastrutture esistenti e gestiti da società locali. Hanno il vantaggio di avere un impatto limitato sull'ambiente e costi di installazione molto più ragionevoli grazie alla turbinazione dell'acqua già convogliata. Ad esempio, una rete di acqua potabile può avere un interessante potenziale idraulico quando l'acqua raccolta a quote più elevate viene consumata più in basso nella valle. Le turbine di piccole dimensioni possono recuperare l'eccesso di pressione per produrre elettricità. Le potenze installate sono di una decina o addirittura di poche centinaia di kilowatt. Se questo potere può sembrare irrisorio per le dimensioni di un paese, non lo è per quelle di un villaggio.
- All'altra estremità della gamma di potenza, ci sono centrali elettriche che sfruttano il potenziale dei fiumi, molto simili tecnicamente alle più grandi centrali elettriche, spesso dotate di turbine prodotte da grandi produttori di energia idroelettrica. I proprietari e gli operatori sono generalmente anche quelli di grandi centrali idroelettriche. L'impatto ambientale è una questione cruciale per questi piccoli impianti. La possibilità di produrre qualche GWh è valutata rispetto al rischio di modificare il nostro ambiente naturale. La scelta non è sempre ovvia e si devono trovare compromessi.
- Tra queste due grandi famiglie, ci sono le centrali elettriche costruite e gestite da persone appassionate, come nel caso delminicentrale per famiglie Estier a Versoix (GE).
Con potenze che vanno da pochi kilowatt a diversi megawatt, le piccole centrali hanno quindi caratteristiche eterogenee, ma una cosa le accomuna: la difficoltà di produrre energia in modo redditizio.
Come viene sostenuta oggi la piccola energia idroelettrica?
Per sostenere lo sviluppo della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili (idroelettrica, solare, eolica, da biomassa e geotermica), la Confederazione ha istituito il Fondo di coesione, il cui obiettivo è compensazione dei costi (RDC). Il chilowattora prodotto da una piccola centrale idroelettrica viene così riacquistato in media a 16 ct, un valore nettamente superiore all'attuale prezzo di mercato di 3 ct. Senza questo programma, molti piccoli impianti non sarebbero stati costruiti. Che si tratti di privati, comuni o aziende, la redditività dello sviluppo rimane una condizione necessaria e l'RPC consente di ottenere un ritorno sugli investimenti in un periodo di tempo accettabile.
Attualmente in Svizzera beneficiano di questo sostegno 534 piccole centrali elettriche che producono complessivamente oltre 1 300 GWh. Altri 277 piccoli impianti che hanno già ricevuto una risposta positiva potrebbero, una volta costruiti, produrre 1.000 GWh. Più di 500 progetti sono in lista d'attesa con un potenziale di oltre 2.000 GWh, ma queste ultime cifre devono essere prese con cautela perché non tutti questi progetti sono a priori fattibili perché non vengono presi in considerazione i limiti relativi all'impatto ambientale e ai diritti di concessione.
Dal 1° gennaio 2017, la RPC, che finanzia il piccolo idroelettrico, è stata rivista al ribasso (vedi Newsletter n° 30 di SuisseEnergiepiccole centrali idroelettriche). Questa notizia rallenterà lo sviluppo del piccolo idroelettrico?
Quale ruolo può svolgere la ricerca nel promuovere la piccola energia idroelettrica?
Nell'ambito del programma SCCER-SoE sono in corso vari progetti volti a sviluppare nuove tecnologie per sfruttare il potenziale della piccola energia idroelettrica.
Inizialmente è stata data priorità al potenziale delle infrastrutture esistenti:
- Una piccola turbina è in fase di industrializzazione (CTI DUO Turbo(vedi immagine) per recuperare energia dalle reti di acqua potabile il cui potenziale è stimato in 60 GWh.
- Una primaturbina prototipo recuperareenergia cinetica dell'acqua del canale è stato completato ed è attualmente in fase di test nel saracinesca di Lavey (VD, vedi immagine).
Oltre a queste tecnologie, SCCER-SoE sta studiando l'"intelligenza" delle reti idriche. Nel caso delle centrali elettriche installate su infrastrutture esistenti, la priorità non è produrre elettricità, ma fornire acqua potabile, promuovere il turismo o irrigare i campi e, talvolta, tutti allo stesso tempo! Possiamo prevedere una gestione idrica ottimizzata su scala di diversi villaggi o distretti per consumare solo ciò che è necessario, producendo elettricità quando possibile ed eventualmente immagazzinando acqua e quindi energia in determinate ore? A tal fine, in collaborazione con la FURIE SCCEREla possibilità di fare ilpompaggio turbina su piccola scala per immagazzinare energia in modo decentralizzato è in fase di studio (vedi immagine).
Tutti questi progetti mirano a ridare slancio al piccolo idroelettrico e a rafforzarne la posizione nel mix energetico svizzero.
Dr. Cécile Alligné-Münch
è responsabile per"pacchetto di lavoro n. 3 dello SCCER-SoE sulle tecnologie innovative, professore di energia idraulica e responsabile del gruppo idroelettrico dell'HES-SO Vallese-Vallese.
Immagini:
Statistiche: Statistica svizzera dell'elettricità 2015 e piccola idroelettrica svizzera
Duo Turbo: HES-SO Vallese-Vallese
Pompaggio dei rifiuti: HES-SO Vallese-Vallesano
Turbina Lavey : HES-SO Vallese-Vallesano
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