Sulla stima della producibilità idroelettrica di impianti esistenti: il caso della centrale del Cavaticcio di Bologna

La tesi affronta il tema della valutazione dell’energia ritraibile da un impianto idroelettrico ad acqua fluente esistente. Dopo un inquadramento teorico ed una ricognizione dei principali metodi attestati in letteratura per la risoluzione del problema, viene mostrata in dettaglio l’applicazione al caso di studio offerto dalla centrale del Cavaticcio, situata nel centro di Bologna ed alimentata dalle acque derivate dal fiume Reno attraverso l’omonimo canale. Sono analizzati i vincoli sul sistema di trasporto che limitano la massima portata recapitabile all’impianto e sono individuati, sulla base di considerazioni idrauliche, tre scenari corrispondenti ad altrettante configurazioni dei vincoli. Sulla base di osservazioni storiche, viene affrontata la caratterizzazione del regime dei deflussi del fiume Reno a Casalecchio; viene inoltre stimata l’entità del prelievo medio mensile della principale derivazione presente a monte della centrale. Tenendo conto delle molteplici cause di limitazione alla derivazione e considerando l’effetto dei prelievi lungo il percorso, si perviene a tre diverse stime della risorsa disponibile per la centrale, corrispondenti agli altrettanti scenari di vincoli sul sistema di trasporto. Il funzionamento dell’impianto viene analizzato nel dettaglio, stimando l’entità delle perdite di carico che hanno luogo a monte della sezione d’ingresso nella turbina e provvedendo altresì ad una valutazione dell’energia residua allo scarico: è possibile, in questo modo, formalizzare una legge che descriva l’andamento del salto utile al variare della portata utilizzata. Lo studio si conclude con una simulazione in ambiente MATLAB dell’energia producibile in risposta ai diversi scenari di disponibilità di risorsa valutati in precedenza. Vengono proposti alcuni confronti con i dati originariamente indicati nel progetto della centrale e sono indicati possibili interventi per migliorare ulteriormente la condizione attuale dell’impianto.