AES_8

tecnica 85 CONTROLLO Automazione e Strumentazione n Novembre - Dicembre 2021 • una conduttura forzata di convogliamento e adduzione dell’acqua; • gruppi di turbine che trasformano l’energia poten- ziale dell’acqua in energia meccanica; • alternatori o generatori , che convertono in ener- gia elettrica l’energia meccanica della turbina; • un sistema di controllo e regolazione della portata d’acqua. Le caratteristiche che determinano la potenza di una cen- trale idroelettrica sono due: la portata di acqua , che flu- isce attraverso la turbina, ed il salto , ovvero il dislivello tra la vasca di raccolta da dove viene prelevata la risorsa idrica e la quota dove l’acqua viene restituita al suo corso naturale. L’impianto selezionato per il progetto qui descritto è la centrale elettrica di Sarentino, ubicata nel comune di Sarentino, in provincia di Bolzano, e facente parte degli impianti di Alperia Greenpower, situati sull’asta fluviale del torrente Talvera. Il bacino imbrifero è pari a 191,14 km 2 , la derivazione idroelettrica a capo è in grado di for- nire una potenza efficiente complessiva di 22.000 kW e una producibilità media annua di circa 80 GWh (periodo 2000-2020). La centrale è costituita da due gruppi generazione per una potenza installata delle turbine pari a 24.406 kW ed una potenza installata dei generatori pari a 29.200 kVA. La portata massima derivabile è di 10,57 m 3 /s, mentre il salto utile è pari a 268,70 m. La produzione di energia elettrica deve rispondere ad un piano di produzione che giornalmente determina l’energia elettrica oraria da produrre e a questo neces- sariamente deve seguire una opportuna regolazione del volume delle vasche di raccolta perché sia possibile avere a disposizione i volumi di acqua necessari per rag- giungere l’obiettivo stabilito. La fornitura di acqua alla centrale avviene tramite un bacino principale di Valdurna, situato a valle, a sua volta rifornito dal bacino di Corvara, a monte. L’immissione dell’acqua dalla vasca di Corvara a quella di Valdurna avviene attraverso una galleria di derivazione ed è rego- lata tramite la paratoia piana di derivazione denominata ‘Beikircher’ dal nome del produttore e situata presso il bacino di Corvara. Si tratta in particolare di un organo di manovra controllato da PLC , la cui portata può essere variata da 0 a 7 m 3 /s. Al di sotto di un certo volume accumulato nella vasca di Corvara, la portata massima si riduce linearmente allo scendere del volume d’acqua presente nel bacino. Il tempo di corrivazione necessa- rio affinché l’acqua liberata dalla vasca di Corvara rag- giunga la vasca di Valdurna è pari a circa 50 minuti. La vasca di Corvara presenta un’opera di presa sul tor- rente Talvera che sottende ad un bacino imbrifero di 80,84 km 2 e le cui acque vengono derivate attraverso bocche a battente, vasche sghiaiatrici e vasche dissabbia- trici. La vasca ha una lunghezza massima di 280 m ed una larghezza massima di 150 m e non presenta particolari problemi ad essere esercita vuota. Il volume utile della vasca è pari a circa 135.000 m 3 . La vasca di Valdurna a valle è il bacino dal quale viene prelevata l’acqua necessaria ad alimentare i due gruppi di turbine della centrale e produrre l’energia richiesta dal piano di produzione. L’afflusso di acqua verso questa vasca avviene tramite due vie: la portata d’acqua prove- niente dal bacino di Corvara e le acque prelevate dalle opere di presa sul torrente Valdurna, che, dopo essere opportunamente dissabbiate, vengono immesse nella vasca di regolazione adiacente, dotata di un volume di circa 50.000 m 3 . Quando il livello di acqua presente nella vasca di Val- durna scende al di sotto della quota di minima regola- zione, viene effettuato automaticamente l’arresto dei gruppi di generazione. La derivazione di acqua verso le turbine per l’attuazione del piano di produzione è gestita tramite un sistema di controllo mirato a prelevare il cor- retto quantitativo d’acqua per la produzione attesa. La Figura 1 mostra una pagina della Graphical User Interface (GUI) del sistema APC sviluppato, nella quale viene riportata una rappresentazione schematica del sistema di vasche, dove centralmente appare la paratoia di derivazione Beikircher presente tra i due bacini. La strategia di controllo proposta da Alperia Bartucci L’obiettivo principale del sistema APC qui descritto è dato dal piano di produzione che giornalmente viene Figura 1 - Rappresentazione schematica del sistema di vasche