Impianti alimentati da fonti rinnovabili programmabili

Gli impianti alimentati da fonti rinnovabili programmabili sono quelle infrastrutture di produzione energetiche che impiegano fonti la cui disponibilità ai fini produttivi rimane costante nel tempo: si tratta, in particolare, delle energie derivanti dall'acqua, dalle risorse derivanti da biomasse e dagli impianti che utilizzano il geotermico.

Quali sono le fonti rinnovabili programmabili?

Tecnicamente, le fonti rinnovabili sono caratterizzate dall'ampia disponibilità e abbondanza, oltre dalla presenza di un flusso capace di non esaurirsi: il ciclo di produzione, infatti, è alimentato da una fonte di energia che si rinnova nel tempo e non è soggetta ad esaurimento, come avviene per gli impianti che utilizzano gas, combustibili fossili ed energia nucleare. Tuttavia, dal punto di vista della produzione di energia elettrica è solito operare una sottodistinzione tra le fonti rinnovabili, a seconda che queste siano programmabili o meno: nello specifico, si considerano fonti programmabili quelle che possono essere utilizzate in porzione variabile a seconda della richiesta energetica e dalle esigenze produttive. Ciò significa che il livello di disponibilità della fonte energetica è tale da poter essere vincolato alle programmazioni da parte dell'uomo, che può quindi decidere in che quantità e per quanto tempo utilizzare la fonte in questione. Il Gestore dei Servizi Energetici, in particolare, inserisce nel gruppo degli impianti alimentati da fonti rinnovabili programmabili quelli "idroelettrici a serbatoio e bacino, rifiuti solidi urbani, biomasse, impianti assimilati che utilizzano combustibili fossili, combustibili di processo o residui".

Gli impianti ad energia idroelettrica

La principale fonte rinnovabile programmabile che viene utilizzata per la produzione di elettricità è l'acqua. L'energia idroelettrica viene prodotta con la costruzione di infrastrutture lungo il corso di fiumi e laghi, che, attraverso la creazione di dighe, condotte forzate e impianti di raccoglimento e filtraggio, sfruttano l'energia cinetica dell'acqua in movimento per azionare le componenti meccaniche che producono elettricità. In particolare, esistono due tipi principali di impianti idroelettrici: quelli a salto e quelli a flusso. I primi sfruttano la caduta da grandi altezze dell'acqua, solitamente con cascate naturali in regioni montane o a seguito della creazione di apposite dighe artificiali; i secondi, invece, si avvalgono dell'acqua fluente nel corso dei fiumi, sfruttando il movimento di quest'ultima per il funzionamento delle turbine. In entrambi i casi, l'acqua viene convogliata attraverso condutture che ne aumentano la pressione, così da indirizzare la sua energia potenziale alle turbine: in questo modo, l'energia meccanica attraversa le meccaniche e viene trasformata in elettricità attraverso i generatori ad induzione elettromagnetica. La programmabilità del flusso energetico e della quantità di energia ricavabile dal singolo impianto è resa possibile dall'impiego di stazioni di pompaggio. In questo tipo di centrali, l'acqua viene pompata in serbatoi a monte dell'infrastruttura, in cui viene immagazzinata (normalmente di notte) per poter poi essere utilizzata nelle fasi della giornata in cui vi è maggiore richiesta di elettricità: infatti, in relazione ai livelli di fabbisogno sarà possibile convogliare le riserve così accumulate all'impianto, incrementando la resa produttiva ottenuta. Discorso a parte merita la produzione di energia idroelettrica che sfrutta il moto ondoso delle maree e delle correnti marine: in questo caso, l'energia mareomotrice non viene considerata fonte programmabile, dal momento che, allo stato, non esistono strumenti in grado di determinare precedentemente la quantità di energia immessa nell'impianto e il conseguente prodotto energetico ricavato.

Gli altri impianti alimentati da fonti rinnovabili programmabili

Accanto agli impianti ad energia idroelettrica, che rappresentano la quota principale di produzione da fonti rinnovabili, è possibile individuare ulteriori ipotesi di fonti programmabili. Una di queste è quella che sfrutta le biomasse come fonti energetiche: si tratta di quelle frazioni biodegradabili di prodotti di natura animale o vegetale, ma anche di elementi provenienti da silvicultura, pesca e acquacultura, oltre che alle componenti degradabili dei rifiuti industriali e urbani. I processi di decomposizione di questi elementi generano combustibili bio (normalmente il biometano) che vengono utilizzati, al pari di quanto avviene negli impianti a combustibili fossili) per generare elettricità. Si tratta di una fonte programmabile, dal momento che può essere sufficiente programmare la quantità di fornitura delle risorse considerate per determinare preventivamente il livello di produzione energetica richiesto. I prodotti di questo processo, potenzialmente infiniti, possono essere i più diversi: è possibile l'impiego, infatti, di bioetanolo, biodiesel, biometano, bioidrogeno, olii vegetali e così via. Tuttavia, al momento, le tecnologie impiegate per la produzione di questo tipo di carburanti richiede ancora un elevato quantitativo di prodotto di base, fattore che rende questa tecnica di produzione di energia elettrica ancora molto costosa e poco sfruttata.