Sfruttamento idroelettrico dell'acquedotto intercomunale della Val d'Ayas mediante l'utilizzo di pompe centrifughe reversibili

This paper focuses upon the analysis of the project concerning the hydroelectric power exploitation of the inter-municipal water supply system of Val d’Ayas. I have made it during the internship at EnergyLab Engineering, engineering and design premises located in Verrès (AO). Initially I was reported a general framework of the hydropower sector in Italy, highlighting its potential through the analysis of the most meaningful data. Then I went on with the description of the incentives provided by the current Italian regulatory system for hydraulic source plants, concentrating in particular on those concerning the plants built on water supply system infrastructure. Once provided the main concepts useful to understanding the operation of a mountain water supply system, I have examined the infrastructure in details, explaining the status of fact and its energy potential. This latter factor will determine the design choices, so the type and size of the hydraulic machine to install. After that, the study of PaT (Pumps as Turbines) has been introduced, comparing them with the types of hydraulic turbines suitable for this specific site. Then for each of the three identified plants, I have carried out a concept design, describing the optimization technique that has allowed me to identify the size and the number of the PaT groups to install for each plant. Finally, the economic feasibility of the investment has been verified through an economic-financial analysis.

Il presente lavoro di tesi risulta incentrato sull’analisi progettuale relativa allo sfruttamento idroelettrico dell’acquedotto intercomunale della Valle d’Ayas svolta durante il tirocinio presso lo studio di ingegneria e progettazione Energylab Engineering sito in Verrès (AO). Inizialmente è stato fornito un inquadramento generale del settore idroelettrico in Italia, evidenziandone le sue potenzialità attraverso l’analisi dei dati più signifcativi. Successivamente si è proceduto alla descrizione dei meccanisimi di incentivazione previsti dall’attuale sistema normativo italiano per gli impianti a fonte idraulica, soffermandosi, in particolare, su quelli relativi agli impianti costruiti su infrastrutture acquedottistiche. Una volta fornite le principali nozioni utili alla comprensione del funzionamento di un acquedotto montano, si è entrati nel dettaglio dell’insfratruttura in esame, illustandone lo stato di fatto e il suo potenziale energetico. Quest’ultimo influenzerà le scelte progettuali e il dimensionamento della tipologia di macchina idraulica da installare. Successivamente si è introdotto lo studio delle PaT (Pump as Turbine), confrontandole con le altre tipologie di turbine idrauliche idonee per il sito in esame. Per ciascuno dei tre impianti individuati è stata quindi svolta una progettazione di massima, descrivendo l’ottimizzazione tecnica che ha permesso di individuare, per ciascuna centrale, la taglia e il numero di gruppi PaT da installare. Infine, attraverso lo svolgimento di un’analisi economico-finanziaria, è stata verificata la fattibilità economica dell’investimento stesso.