CENTRALE IDROELETTRICA



DI EDOLO


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Sentiero degli invasi idroelettrici

Centrale di San Fiorano




DESCRIZIONE

dalla pubblicazione:
ente nazionale per l'energia elettrica ENEL
Centro di Progettazione e Costruzione Idraulica ed Elettrica
Venezia - giugno 1980 - (1)

profilo schematico

IMPIANTO DI GENERAZIONE E POMPAGGIO
LAGO D'AVIO - EDOLO

L’impianto idroelettrico di generazione e pompaggio di Edolo, in valle Camonica, utilizza le acque affluenti all’esistente serbatoio del lago d’Avio in una centrale in caverna ubicata in sponda sinistra del fiume Oglio, immediatamente a valle dell’abitato di Edolo, in provincia di Brescia.

L’impianto, che sottende completamente l’esistente impianto di Temù e parzialmente quello di Sonico (Edison) pure esistente, è stato dimensionato in modo da utilizzare interamente le vantaggiose condizioni morfologiche e topografiche, con un aumento di potenza rispetto a quella ottenibile dagli apporti meteorici disponibili.
A tale scopo la centrale è stata dotata di gruppi reversibili che, nelle ore di basso carico, possono ritrasferire al lago d’Avio una parte delle acque turbinate nelle ore di punta e trattenute da una apposita vasca di accumulazione.

Il limite dell’incremento di potenza è dato dalla quantità di energia che può essere messa in ciclo tra il serbatoio inferiore e quello superiore e cioè, nel caso dell’impianto di Edolo, dalla capacità della vasca inferiore, il cui valore massimo è determinato dallo spazio a disposizione nella zona in cui sorge.

L’impianto può quindi svolgere i seguenti servizi:

- generazione, mediante l’utilizzazione dei deflussi di un bacino imbrifero di 49,5 km 2, con una producibilità media annua di 219 GWh che può essere concentrata nel periodo invernale;

- riqualificazione dell’energia, con ciclo giornaliero:
la produzione realizzabile con l’utilizzazione dell’energia accumulata mediante pompaggio di 1000 ore all’anno, è di 737 GWh all’anno, mentre l’energia assorbita dal pompaggio è di 1021 GWh; il rendimento dell’impianto risulta pertanto pari a circa 0,72;

- riserva fredda; l’energia accumulata nei serbatoi (capacità utile 39.870.000 di m3, con livello massimo di esercizio normale, è di 113 GWh.


La situazione geologica della zona interessata dall’impianto è caratterizzata dalla presenza di un ammasso granodioritico (tonalite del lago d’Avio) e dalla formazione degli “scisti di Edolo” ricollegabili al basamento cristallino delle alpi calcaree meridionali. Nella zona di contatto l’intenso metamorfismo ha determinato un notevole miglioramento delle caratteristiche meccaniche degli scisti, conseguente alla quasi totale scomparsa della loro scistosità.

La quasi totalità della galleria di derivazione interessa l’ammasso granodioritico, mentre la parte finale della galleria, la condotta forzata, la centrale, la galleria di accesso e la galleria di scarico e di aspirazione ricadono nella formazione degli scisti.

L’impianto è pure interessato da alcune faglie collegabili in genere alla linea tettonica del tonale: in particolare sono attraversati da faglie la galleria di derivazione (faglia delle gole larghe) e la parte superiore delle gallerie sedi delle due distinte tubazioni della condotta forzata.

Il serbatoio esistente del lago d’Avio, che sottende un bacino imbrifero diretto di 24,90 km2 ed allacciato di 24,60 km2 per complessivi 49,50 km2, ha una capacità totale di 21.240.000 m3 di cui 17.040.000 m3 utilizzabili; il livello massimo di esercizio normale è a quota 1908,60 m s. m. , il livello medio baricentrico a quota 1886,34 m s. m., il minimo di esercizio normale con otto gruppi in generazione a quota 1865,00 m s. m. e con quattro gruppi in generazione a quota 1858,50.



diga Avio e fabbricato opera presa Edolo, a sinistra


sommità del pozzo piezometrico di monte


condotte forzate, tratto all'esterno


condotte forzate, tratto all'esterno

La centrale di Edolo, ubicata in caverna nel fianco sinistro della valle, è accessibile dall’esterno per mezzo di una galleria della lunghezza di circa 696 m.

La sala macchine, a quota 612,40 m s.m., ha pianta rettango­lare lunga circa 175 m e larga 16 m ed ha un’altezza complessi­va che in corrispondenza dei gruppi raggiunge i 41 m.

Nella sala macchine sono installati otto gruppi reversibili ad asse verticale; ciascun gruppo è costituito da una pompa-turbi­na a cinque stadi con distributore fisso e da un generatore-mo­tore sincrono della potenza apparente di 160 MVA a 600 giri/min.

L’avviamento in pompaggio dei gruppi avviene mediante tra­scinamento sincrono a frequenza variabile (back-to-back) e viene effettuato con girante in acqua e valvola rotativa chiusa:

ciascun gruppo da avviare in pompaggio viene direttamente collegato, tramite una sbarra ausiliaria a tensione di macchina, ad un gruppo gemello della stessa centrale, il quale, avviandosi in generazione ed accelerando fino al raggiungimento della ve­locità nominale, svolge la funzione di trascinante; a questo pun­to avviene l’inserzione in rete del gruppo avviato e l’arresto dell'avviatore. La manovra di parallelo viene eseguita mediante L’interruttore A.T. per consentire la messa in tensione graduale del trasformatore elevatore.

L’inversione del verso di rotazione del gruppo è resa possibi­le da un sistema di sbarre con doppio interruttore, che consente lo scambio delle connessioni tra la macchina sincrona e la rete.

Il sistema descritto consente l’awiamento in pompaggio di soli sette gruppi, per una potenza totale assorbita di circa 1000 MW.

Nel funzionamento contemporaneo in produzione di tutti gli otto gruppi, la potenza attiva generata complessivamente è pari ancora a circa 1000 MW.

Il controllo della velocità delle macchine durante le fasi di avviamento viene effettuato da un dispositivo che regola il grado di apertura delle valvole rotative di manovra e dei relativi by-pass.

Le macchine sincrone sono munite di eccitatrici di tipo stati­co, alimentate dal montante di macchina.

Al piano inferiore di una caverna lunga 164 m, larga circa 14 m e alta 19,80 m, parallela alla caverna delle macchine e disposta simmetricamente rispetto alla galleria d’accesso, sono allog­giati gli otto trasformatori elevatori trifasi, della potenza appa­rente di 160 MVA con rapporto di trasformazione 15,5/400 kV, collegati ciascuno alla propria macchina sincrona da una terna di sbarre blindate.

Al piano superiore della stessa caverna è installata la stazio­ne a 380 kV, composta da otto stalli di gruppo e da due stalli di partenza cavi, realizzata in esecuzione blindata ed isolata con esafluoruro di zolfo.

La stazione è a semplice sbarra, suddivisa in due semisbarre mediante un sezionamento longitudinale esercito normalmen­te aperto. Due terne di cavi in olio fluido, connesse ciascuna ad una semisbarra, collegano la stazione all’esterno; i cavi sono posati su di una soletta appositamente predisposta, in volta del­la galleria d’accesso.

All’esterno si trovano gli stalli di partenza delle due linee ae­ree di trasporto a 380 kV, facenti capo, una alla centrale di San Fiorano, l’altra alla stazione di Gorlago.

Un collegamento di «by-pass» tra le due linee aeree, normal­mente chiuso, consente il transito di potenza nel nodo senza in­teressare i cavi e la parte blindata della stazione.

La sala quadri centralizzata è inserita nella volta della galleria d’accesso, in corrispondenza dell’intersezione di questa con la sala macchine; per ciascun gruppo è inoltre possibile il coman­do manuale locale dal relativo quadro posto a quota alternatori.

La centrale è completamente automatizzata e telecomanda­ta da quella di S. Fiorano.( nota: dal 1998 è telecomandata da Bergamo)

Gli scarichi dei gruppi, intercettati da paratoie piane, sono in­dipendenti fino allo sbocco in un’unica galleria circolare del diametro di 5,50 m, in prossimità del quale è inserito, lateral­mente, il pozzo piezometrico di valle.

Il pozzo piezometrico di valle è del tipo cilindrico, con diame­tro di 18 m, collegato con la galleria di scarico da un tronco a sezione circolare del diametro di 5,50 m e da una curva di pari diametro.

Il volume compreso fra il massimo sovralzo (670,00 m s.m.) ed il minimo livello dinamico (627,50 m s.m.) è pari a 11000 m3.

L’uscita di sicurezza dalle caverne rotative, macchine e tra­sformatori è assicurata da una finestra lunga circa 590 m, avente altresì funzione di condotto di ritorno dell’aria di ventila­zione delle caverne stesse.

Due diramazioni, inoltre, consentono rispettivamente l’acces­so e l’aerazione del pozzo piezometrico di valle e l’accesso n. 3 alla rimonta della condotta forzata.

La galleria di scarico ed aspirazione, in pressione con sezio­ne circolare del diametro di 5,50 m, si sviluppa per circa 675 m in galleria e per circa 388 m interrata all’aperto; sottopassa la lo­cale ferrovia Brescia-Edolo e la strada statale n. 42 del Tonale.

In prossimità della vasca di accumulazione, il condotto di scarico è costituito da una tubazione metallica autoportante lunga circa 84 m che sottopassa, libera su selle in galleria artifi­ciale, l’argine della vasca di accumulazione e termina nell’ope­ra di presa e scarico della vasca stessa.

Due diramazioni consentono di immettere la portata scarica­ta dalla centrale: la prima direttamente nel fiume Oglio by-pas­sando la vasca tramite una tubazione metallica che sottopassa il fiume e si collega con una soglia sfiorante ricavata in roccia nella sponda destra (scarico di superficie della vasca e scarico di emergenza della centrale); la seconda nel nuovo canale di derivazione dell’impianto Sonico-Cedegolo II, costruito unita­mente alla nuova traversa sul fiume Oglio ed alla nuova opera di presa in sostituzione delle esistenti opere interessate diretta­mente dalla vasca di Edolo.

Paratoie piane a strisciamento intercettano e regolano le por­tate convogliate dalle opere sopra citate.

La vasca di accumulazione è ubicata in sponda sinistra del fiume Oglio, fra la statale del Tonale ed il fiume stesso; ha una forma all’incirca ellittica, con diametri di 600 e 270 m ed è rica­vata mediante parziale scavo e riporto nella piana alluvionale.

La capacità utile è di circa 1.279.500 m3, compresi fra le quote 655,80 e 643,00 m s.m., rispettivamente di massimo e minimo livello di esercizio normale; il livello baricentrico medio è a quo­ta 649,91 m s.m.

Il rilevato di contenimento è in materiale sciolto; una difesa di gabbiani, diaframma e tetrapodi protegge il paramento dell’ar­gine verso il fiume Oglio, il cui corso è stato sistemato.

La vasca è resa impermeabile da un rivestimento in conglo­merato bituminoso che ricopre il fondo ed i paramenti interni del rilevato. Il rilevato ha una inclinazione dei paramenti pari a 2,5 di base su 1 di altezza verso l’interno della vasca e 2 di base su 1 di altezza verso l’esterno, mentre l’altezza massima sul pia­no sistemato delle fondazioni è pari a circa 27 m.

Il volume globale dei materiali per la formazione dei rilevati di contenimento e del fondo vasca è di circa 1.400.000 m3.

Opportuni sistemi filtranti sotto il rivestimento impermeabile, sia delle sponde che del fondo della vasca, permettono di elimi­nare le sottopressioni e di raccogliere e convogliare eventuali perdite dell’opera.

La vasca è munita di uno scarico di superficie, dimensionato per la portata scaricata da due gruppi in “velocità di fuga” e di uno scarico di fondo, intercettato da una paratoia piana a stri­sciamento, che può scaricare nel fiume Oglio, con il massimo li­vello in vasca, la portata massima scaricata dalla centrale di Edolo.

Il piazzale partenza linee (linea Gorlago e linea San Fiorano) è ubicato nella zona adiacente l’imbocco della galleria di ac­cesso alla centrale, ricopre un’area di circa 8250 m2 e com­prende due stalli muniti di interruttori ad aria compressa.

In prossimità della stazione è sistemato il fabbricato servizi comprendente al piano terra i locali batteria, quadro protetto,telefoni e gruppo elettrogeno, ed al primo piano gli uffici con re­lativi servizi.

Per l’esecuzione della sopraccitata vasca di accumulazione è stato necessario demolire e ricostruire alcune opere relative all’esistente impianto Sonico Cedegolo II, della Società Monte­dison, in particolare la traversa sul fiume Oglio, la relativa opera di presa e la prima parte del canale deviatore.

La nuova traversa di Sonico sul fiume Oglio è ubicata all’estremità sud della vasca ed è costituita da sei luci di 10 m cadauna, chiuse rispettivamente da due paratoie piane e da quattro paratoie piane con sovrapposta ventola; le due paratoie piane e due delle quattro con ventola provengono dalla traver­sa demolita.

A monte delle paratoie sono ricavati i gargami per una serie di panconi, serviti da un carro ponte ubicato sul piano di coro­namento.

Il livello di massima ritenuta è alla quota 637,87 m s.m., men­tre il livello di massima piena, corrispondente ad una portata di 1400 m3/s nel fiume Oglio, è, con paratoie sollevate, alla quota 639,05 m s.m.

Il piano di camminamento è alla quota 645,00 m s.m.


lago Benedetto e Avio vuoti
visibile l'opera di presa


lago Benedetto e Avio
invasati - in inverno


opera di presa


vasca di accumulazione - 1986 -

IMMAGINI


ubicazione centrale e vasca - (1)


ubicazione centrale


ubicazione centrale


officina, stazione e fabbricato esterno


fabbricato esterno

Lo sbarramento,costituito da una diga del tipo a gravità massiccia in muratura di pietrame e malta di cemento, a pianta leggermente arquata, misura al coronamento 299 m di sviluppo, ha una altezza, nel punto più depresso delle fondazioni, di 39 m; il volume è di circa 65.000 m3.

La galleria di derivazione in pressione ha sezione circolare del diametro di 5,40 m ed è lunga 8125,69 m; il rivestimento è in prevalenza in calcestruzzo non armato, salvo per alcuni tratti nei quali le condizioni della roccia hanno richiesto un manto impermeabile supplementare (p.v.c. armato)

L’opera di presa, situata sulla sponda sinistra del lago, è costituita da un manufatto in calcestruzzo munito di griglie fisse, delle dimensioni di 14,20 x 13,20 m, con soglia di imbocco a quota 1852,00 m s.m. e può essere intercettata da una paratoia piana a ruote delle dimensioni di 4,20 x 5,40 m, installata alla progressiva 107,76, accessibile mediante pozzo.

L’accesso alla galleria è consentito direttamente dal lago d’Avio, servito da strada e funivia, da una finestra intermedia ubicata in corrispondenza dell’immissione dell’Aviolo, pure servita da funivia e teleferica, ed infine da una finestra realizzata al termine della galleria di derivazione in corrispondenza del pozzo piezometrico ed accessibile mediante la nuova strada Edolo – Monte Colmo.

Il pozzo piezometrico di monte è del tipo cilindrico, con strozzatura alla base, canna verticale del diametro di 18 m e camera di espansione di 7800 m3.

Il volume compreso tra il massimo sopralzo (1925,33 m s.m.) ed il minimo livello dinamico (1829,00 m s.m.) è paria 28.400 m3

La condotta forzata, che segue il pozzo piezometrico, è costituita da un primo tratto a tubazione unica libera in galleria, del diametro interno di 4,85 m lunga complessivamente 499 m, suddivisa in tre tronchi dei quali il primo di 38,00 m sub-orizzontale, il secondo di 236,81 m inclinato 1/1 ed il terzo di 223,71 m pure sub-orizzontale. Successivamente la condotta si dirama in due distinte tubazioni, ciascuna del diametro iniziale di 3,40 m; immediatamente a valle della biforcazione è ubicata la camera delle valvole a farfalla.

Le due tubazioni hanno un diametro variabile da 3,40 a 2,85 m, sono in lamiera saldata prima semplice e poi blindata e sono ubicate per i primi 668 m all’aperto e per i restanti 1005 m libere in due distinte gallerie inclinate di circa 110/100. Lo sviluppo delle due tubazioni, a partire dalla biforcazione fino al distributore escluso, è rispettivamente pari a 1694,23 e 1706,24 m.

Nel tratto a due tubazioni libere in gallerie distinte, la condotta è servita da quattro finestre, con accessi alle quote 1256,00 – 1193,65 – 1007,10 – 658,00 m s.m., in aggiunta naturalmente agli accessi di monte, lato condotta all’aperto, e di valle, lato centrale.

Il distributore, composto di due rami simmetrici che alimentano ciascuno quattro gruppi reversibili, ha diametri variabili da 2,85 a 1,10 m; vi sono inserite le valvole rotative di intercettazione dei gruppi, in numero di due rispettivamente di guardia e di servizio per ciascun gruppo, alloggiate in una caverna parallela alla sala macchine delle dimensioni di 9,50 x 136,40 m.


sala macchine


sala macchine


vasca di accumulazione
vista da malga Stain


vasca, vista dal piezometrico di monte
(1987 - Oglio in piena)


vasca, vista da sponda destra della valle


vasca vuota, con opera di presa e
restituzione visibile


opera di presa e restituzione di valle
con vasca ghiacciata (1991)


opera di presa e restituzione di valle


movimentazione rotore generatore/motore


pompa/turbina - (1)



diga Avio


vasca di accumulazione - 2001 -


sfioratore vasca in funzione


La nuova opera di presa dell’impianto Sonico-Cedegolo II è ricavata ad una estremità della suddetta traversa, in posizione perpendicolare alla stessa, e sostituisce la presa demolita della quale conserva le caratteristiche principali ed utilizza gli organi di manovra e di intercettazione - oltre a due paratoie aggiunte - (quale sgrigliatore, paratoie della presa e del dissabbiatore, ecc.).

L’opera stessa è costituita da un imbocco munito di griglie fisse, delle dimensioni di 15,80x1,75 m con soglia a quota 636,02 m s.m., intercettata da quattro paratoie piane a ruote di dimensioni 3,35x1,75 m cadauna, protette a monte e a valle da due serie di panconi.

Fa seguito il dissabbiatore, lungo 50,00 m e largo 13,40 m, con relative bocche dissabbiatrici chiuse da quattro paratoie piane di dimensioni 1,20x0,80 m, intercettato a valle da quattro paratoie piane a strisciamento 2,825x1 60 m e dotato di un opportuno sfioratore laterale di sicurezza.

Sotto il dissabbiatore passa, in appositi canali, la portata proveniente dallo scarico di fondo della vasca, opportunamente dissipata e quindi convogliata nel fiume Oglio.

Il tronco di canale successivo, lungo 25 m, è realizzato in modo da poter ricevere, lungo uno sfioratore, le portate di competenza dell’impianto Sonico-Cedegolo II provenienti dalla già citata diramazione del canale di scarico ed aspirazione della centrale di Edolo.

Il restante tronco di canale, in parte circolare con diametro di 4,15 m, in leggera pressione ed in parte trapezoidale, a pelo libero, è lungo 535 m circa e collega la nuova opera di presa con l’esistente canale derivatore Sonico-Cedegolo II, all’altezza dell’esistente "quadri-partitore" di Sonico.




La tutela del paesaggio e dell’ambiente naturale dell’alta Val Camonica è stata tenuta in particolare considerazione.

Numerose opere, quali la galleria di derivazione, la maggior parte della condotta forzata, la centrale, la stazione a 380 kV ed il canale di scarico sono in sotterraneo.

La vasca è ubicata in una zona abbastanza lontana dal centro dell’abitato e non altera il paesaggio locale essendo il paramento esterno costituito in prevalenza da rilevati inerbiti e a pendenza naturale.

Le uniche opere visibili da alcuni punti della valle, ma solo in minima parte da Edolo, sono il breve tronco esterno della condotta forzata ed alcuni tratti della relativa strada di servizio.

L’andamento topografico del pendio della montagna ha permesso peraltro di costruire la condotta con limitati scavi incassati, mentre la strada è stata adattata alla morfologia del terreno inserendo opportune curve e riducendo al minimo le discariche ed i tagli dei pendii.






c. Temù


opera di presa


diga Avio


c. Temù



notizie "storiche"

In un disegno del 1973 è rappresentato un progetto preliminare in cui si prevedeva la costruzione della centrale di Edolo secondo il seguente schema:

  • n° 6 gruppi complessivamente, di cui:
  • n° 2 di sola generazione (turbina pelton - generatore)
  • n° 4 di generazione e pompaggio di tipo ternario (turbina pelton - generatore/motore - pompa centrifuga)
La disposizione planimetrica prevedeva i due gruppi binari alle estremità della sala macchine ed i gruppi ternari al centro, disposti due per parte rispetto alla galleria di accesso.
Era questa una scelta "tradizionale" che rispecchiava, ampliandolo, il progetto della centrale di S. Fiorano.
La taglia prevista per i gruppi credo fosse di 170 MW in generazione (170x6= 1020 MW) e, ipotizzo, 130 MW in pompa (130x4= 520 MW).


Altri progetti preliminari prevedevano sempre una centrale da circa 1000 MW con 6 gruppi ternari (generatore-motore/turbina pelton/pompa centrifuga) da 170 MW ciascuno in generazione (170x6=1020 MW), provvisti di pre-pompa (o booster o pompa nutrice); in pompa ipotizzo 130x6=780 MW circa.

La differenza tra i vari progetti consiste in diverse disposizioni della pompa nutrice (booster).

Le varianti rispetto al progetto realizzato erano:
- la caverna della centrale da realizzarsi ad una quota sensibilmente superiore: la sala macchine attuale è a quota 612,40 m s.l.m. mentre nel progetto iniziale era prevista a quota 670,50; quindi se avessero realizzato questo progetto la galleria di accesso anzichè scendere di circa 20 m, rispetto al piano di campagna, doveva salire di altrettanti.
- la quota max della vasca di accumulo era prevista uguale (655,80 m s.l.m.) all'impianto realizzato.


La centrale idroelettrica di generazione e di pompaggio dell'impianto di Edolo, come è noto, è provvista di 8 gruppi binari (da 125 MW ciascuno in produzione - 125x8=1000 MW -; 140 MW in pompa, ma, in questo caso solo 7 contemporaneamente - 140x7=980 MW -) vale a dire che ogni gruppo è costituito da due sole macchine: il generatore-motore (che è la norma nelle centrali di pompaggio) e la pompa-turbina.

L'adozione di questa soluzione con gruppi binari (due sole macchine) fu una novità tecnica di rilievo, infatti in Italia non erano ancora state costruite macchine idrauliche reversibili multistadio (con più giranti) adatte per salti alti (Edolo m 1265 max) e portate rilevanti (oltre 10 mc/s), ma la tecnica corrente prevedeva di costruire gruppi ternari tradizionali con generatore motore, turbina pelton e pompa (1975).


gruppi ternari
4-4-1975


gruppi ternari - 1974 -


gruppi ternari
8-7-1975



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Last updated 10.12.2007