Presentata ufficialmente dalla Harbin Electric Corporation, la prima girante per turbina Pelton da 500 MW, un colosso da 6,23 metri di diametro destinato alla centrale idroelettrica di Zala in Tibet.
La Cina conquista l’ennesimo record mondiale nel settore energetico. È di questi giorni infatti la notizia del lancio di un rotore da 500 MW per una turbina idroelettrica Pelton; potenza che regala a tale componente un primato mondiale e che assicura alla centrale a cui è destinata, un boost di energia ed efficienza.
La girante porta la firma della Harbin Electric Machinery Factory, azienda dell’Harbin Electric Corporation (HEC), che ha sviluppato il progetto in maniera indipendente, forte di un’esperienza ingegneristica decennale nei gruppi elettrogeni a impulso. Fino a oggi, infatti, la compagnia ha partecipato allo sviluppo di 67 unità in 30 centrali elettriche in patria e all’estero (Diga delle tre Gole compresa). Esperienza, in questo caso, visibile quasi ad occhio.
Le caratteristiche della turbina idroelettrica da record
La nuova girante possiede non solo una capacità da record ma anche dimensioni colossali che hanno richiesto requisiti estremamente elevati sia a livello strutturale che produttivo e prestazionale. Nel dettaglio questa ruota è composta da 21 pale di precisione, con un diametro esterno di 6,23 metri, un’altezza totale di 1,34 metri e un peso di circa 80 tonnellate. Il mozzo – spiega la società in una nota stampa – è attualmente il più grande al mondo ad essere stato forgiato in acciaio inossidabile martensitico.
Per renderla a prova di stress meccanici – inevitabili viste le grandi dimensioni – e migliorare il processo di forgiatura gli ingegneri dell’azienda hanno impiegato la simulazione numerica. Grazie alla simulazione, hanno adottato una struttura innovativa che combina forgiatura e saldatura, progettando con precisione la posizione di divisione per evitare le aree di alta sollecitazione delle pale.
Nella fase di saldatura, sono stati impiegati strumenti digitali per monitorare l’intero processo, ottimizzare i parametri e migliorare, nel contempo, la tenacità all’impatto del giunto e la resistenza alla fatica. Oltre a ciò, è stato costruito un sistema di rilevamento del ciclo di vita completo detto “7 fasi + 14 ispezioni”, che integra tecnologie avanzate di rilevamento fisico e la simulazione digitale.
Prestazioni migliorate
“L’intero processo di ricerca e sviluppo è durato 4 anni, con cinque revisioni. Il team di ricerca e sviluppo ha condotto un’analisi sistematica su oltre cento soluzioni, producendo sei giranti di osservazione con diverse direzioni di progettazione e sei giranti modello per test prestazionali”, sottolinea la società. I risultati non si sono fatti attendere.
“La girante ha raggiunto un miglioramento epocale nelle prestazioni idrauliche, nell’efficienza operativa e nella capacità di carico”, afferma HEC. Secondo quanto riportato dalla società, il procedimento ha garantito che le dimensioni, lo stress e la durezza post-saldatura fossero qualificati al primo tentativo; con un tasso di qualificazione per il controllo non distruttivo del 98,04% e un aumento dell’efficienza dal 91% al 92,6%.
La centrale idroelettrica di Zala
La girante sarà installata nella centrale idroelettrica a pompaggio di Zala, oggi in fase di costruzione presso il fiume Yuqu, in Tibet. L’impianto avrà una potenza totale di 1 GW e ospiterà, quindi, due turbine idroelettriche Pelton da 500 MW.
“Queste unità, designate come progetti di attrezzature tecniche chiave […] dall’Amministrazione Nazionale dell’Energia, presentano caratteristiche tecniche uniche come l’alta quota, l’alta prevalenza e la grande capacità, e rappresentano il fulcro della strategia nazionale per accelerare la costruzione di basi idroelettriche nel sud-ovest”, si legge ancora nel comunicato.
La centrale, di proprietà della China Datang Corp, sarà gestita a regime da Datang Yuquhe Hydropower Development, producendo ogni anno quasi 4 milioni di MWh di energia elettrica. Data prevista di entrata in funzione: il 2028.
Che la turbina idroelettrica da record sia nata in Cina non sorprende più tanto. Nonostante la Repubblica popolare oggi vanti una capacità idroelettrica totale di poco più di 430 GW, è attualmente il Paese dove si installa il numero maggiore di impianti idroelettrici. Basti pensare che dei 24,6 GW aggiunti a livello globale nel 2024, 14,4 GW appartenevano al gigante asiatico.
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