L’idroelettrico è la più importante e tradizionale fonte di energia pulita e rinnovabile in Europa. Il “combustibile” di un impianto idroelettrico è l’acqua che scorre il che significa un corso d’acqua di qualsiasi dimensione. È bene chiarire che non c’è alcun consumo d’acqua: essa rimane disponibile per qualsiasi altro scopo. L’energia da utilizzare è legata a due parametri, la portata, misurata in metri cubi al secondo (m3/s) ed il salto, misurato in metri (m) il cui prodotto fornisce la potenza in uscita da un impianto idroelettrico.
Il salto è definito come la differenza di quota tra due particolar sezioni trasversali di un corso d’acqua. Per rendere il salto utilizzabile è necessario ridurre le perdita dell’energia posseduta dalla corrente naturale e concentrarla mediante una derivazione dell’acqua da fiume e convogliarla tramite apposite vie d’acqua fino alla centrale dove avviene la trasformazione in energia elettrica.
La conversione dell’energia posseduta dall’acqua così convogliata in energia elettrica richiede l’installazione di una turbina (energia potenziale e cinetica trasformata in energia meccanica dalla rotazione della turbina) e di un generatore elettrico (energia meccanica di rotazione della turbina in energia elettrica). La potenza di un impianto idroelettrico si misura in chilowatt – kW – e l’energia prodotta in chilowattora – kWh. La formula per il calcolo della potenza è:
P (kW) = Q (m3/s) x H (m) x n tot x 9,81 approssimativamente Q x H x 7,8
P = potenza elettrica
Q = portata massima
H = salto netto
L’energia elettrica prodotta, quella che normalmente paghiamo, è la potenza erogata in un certo periodo di tempo.
La produzione annua di un impianto idroelettrico può essere calcolata approssimativamente con la relazione seguente:
E (kWh) = P (kW) x 4500 (h)
Il salto di un impianto idroelettrico è determinato principalmente da parametri geografici e topografici. La portata varia in funzione del regime naturale di deflussi del corso d’acqua. Di solito un impianto idroelettrico funziona a piena potenza per circa tre mesi all’anno. Il resto dell’anno opera a potenza inferiori in funzione della portata naturale disponibile.