Prospettive future dell'idroelettrico in Italia

The recently observed variations in glaciers extension and hydrology of snow-dominated or heavy glaciarized catchments drove the attention on the climate changes’ effects on the Alpine regions. The aim of this dissertation is to evaluate climate changes’ impacts on hydropower productivity at national scale from 2016 to 2065. The study analyzes the behavior of 42 glaciarized basins, situated all around the Alpine region, under 9 different climate changes scenarios. Those basins are considered representative of the mean Italian response. For this purpose, we use a conceptual hydrological model to simulate the daily discharge at the river section where the water is derived and carried to the hydropower plant. The model divides each studied catchment in subdomain identified by homogeneous characteristics. Each subdomain is characterized by the same temperature and precipitation. We assume that the total discharge is composed by 4 different contributions due to liquid precipitation, base flow, snow melting and glacier melting. Snow melting and glacier melting are evaluated through a degree day approach. The determination of each model’s parameter is based on topographic informations and on the observed series of precipitation and temperature. Therefore, it is applied in ungauged basins. Before its application, the accuracy of the model’s output is evaluated in 6 sites in which we had the discharge observed series. The 9 climate changes scenarios take into account individual and combined effects of increases in temperature and the absence of solid precipitations. The uncertainties are evaluated through Montecarlo technique in order to consider also the variability of the meteorological inputs. A positive gradient in temperature and the absence of solid precipitations reveal a decrease in the hydropower production.

Nel corso degli ultimi anni si è assistito ad un’ampia convergenza scientifica sulla valutazione degli effetti del cambiamento climatico. Le recenti alterazioni registrate nelle forzanti meteorologiche delle aree alpine si sono riflesse in una sostanziale modifica sia del regime idrologico dei bacini posti in alta quota che della dinamica glaciale stessa, con l’arretramento dei ghiacciai e una diminuita persistenza della neve al suolo. Tali effetti si ripercuotono anche sulla disponibilità complessiva di risorsa idrica utilizzabile per la produzione di energia idroelettrica. Il presente lavoro di tesi si prefigge quindi l’obiettivo della valutazione degli effetti di tale cambiamento climatico sul regime idrologico dei bacini montani e come esso si ripercuote sulla produzione di energia idroelettrica. Lo studio è condotto a scala nazionale esaminando 42 bacini glacializzati distribuiti omogeneamente su tutto l’arco alpino e considerati rappresentativi della risposta media italiana a diversi scenari di cambiamento climatico. La simulazione dei principali processi fisici che contribuiscono alla formazione del deflusso si è implementato un modello concettuale afflussi-deflussi a fasce altimetriche. Esso è applicato in bacini non strumentati e i parametri sono tutti calibrati a priori sulla base delle sole registrazioni di precipitazione e temperatura, congiuntamente alle informazioni orografiche del sito in esame. La portata complessivamente defluente è somma di quattro contributi distinti dovuti rispettivamente all’apporto di precipitazioni liquide sul bacino, all’infiltrazione, alla fusione nivale e quella glaciale. Questi due ultimi contributi sono valutati mediante un approccio semplificato al degree day. Prima di una sua applicazione a tappeto l’accuratezza dei risultati forniti dal modello è stata testata in 6 diversi siti in cui è stato possibile ottenere le serie delle portate defluenti. Mediante il modello si è quindi simulato l’andamento del regime idrologico e della produzione di energia idroelettrica nel periodo 2016-2065. Tali variazioni sono valutate sotto l’ipotesi di 9 diversi scenari di cambiamento climatico, che considerano gli effetti singoli e combinati della regressione dei ghiacciai, dell’aumento di temperatura e dell’assenza di precipitazioni di carattere nevoso. L’incertezza dei risultati è stimata mediante tecnica Montecarlo, che permette di considerare anche l’effetto di variabilità dell’input meteorologico. Ne emerge come un’alterazione dell’attuale regime climatico infici negativamente la produzione idroelettrica.