Il Programma Forza idrica è composto di cinque settori tematici, distinti in grandi e piccole centrali idroelettriche e suddivisi in base ai seguenti punti prioritari:
Tecnica edile
Grandi centrali idroelettriche
- Nuovi metodi per il rivestimento di pozzi e cunicoli.
Piccole centrali idroelettriche
- Piccole centrali idroelettriche senza locale dedicato alle turbine, per esempio turbine di bassa pressione aperte, impianti sommersi, impianti a cielo aperto, centrali elettriche installate in container, soluzioni con interventi edili nel sottosuolo con un impatto minimo.
- Necessarie sezioni delle condotte per gli impianti di approvvigionamento idrico che saranno utilizzate per la produzione di energie (nel quadro del risanamento delle condotte).
Materiali, componenti, tecnologie
Grandi centrali idroelettriche
- Turbine di pompaggio con frequenti cambiamenti operativi.
Piccole centrali idroelettriche
- Piani delle turbine ottimizzati: tecniche di costruzione standard, tecniche di costruzione semplici, soluzioni per sistemi chiusi (impianti di acqua potabile e industriali)
- Microcentrali elettriche a velocità variabile
- Incremento del rendimento per le componenti delle microcentrali elettriche
- Nuove componenti quali convertitori, attuatori che non necessitano manutenzione, sensori a prova di guasto
- Soluzioni e standard per l'ottimizzazione dell'esercizio e l'esercizio a distanza, sistemi di controllo integrati
- Sgrigliatori che non necessitano di manutenzione
- Programmi di lavaggio migliori per le turbine nel caso di accumulo di materiale flottante
- Metodi per la prevenzione di colpi d'ariete
Redditività, potenziali, ripercussioni sul clima
Grandi centrali idroelettriche
- Modifica della produzione e degli intervalli temporali per le centrali ad acqua fluente e ad accumulazione
- Adeguamento a lungo termine dell'esercizio delle centrali ad accumulazione
- Provvedimenti edili per adeguare le modalità di funzionamento
- Provvedimenti edili per garantire la sicurezza nel contesto dei ghiacciai
- Ripercussioni dello scioglimento dei ghiacciai sulle vasche di accumulazione (interramento, instabilità del pendio, permafrost ecc.)
- Rinnovo di concessioni e potenziale di ampliamento. Confronto tra gli aumenti della potenza e la riduzione della produzione in seguito alla legge sulla protezione delle acque (LPAc)
Piccole centrali idroelettriche
- Ripercussioni dei cambiamenti climatici sulla produzione annuale (nel quadro di studi sul potenziale)
- Potenziale di sfruttamento energetico nell'ambito dell'approvvigionamento idrico
- Valutazione del potenziale nei vari bacini imbriferi
- Stima della quota del potenziale realmente sfruttabile in relazione al potenziale complessivo
- Valutazione del rischio e modelli di finanziamento
Aspetti ecologici
Grandi centrali idroelettriche
- Regolamentazione del deflusso residuo variabile in base alle diverse situazioni
- Problema della variazione della portata d'acqua
- Analisi integrative sul conflitto tra lo sfruttamento ottimale della forza idrica e la protezione dell'ambiente
- Scale per pesci, impianti per l'allontanamento dei pesci, turbine con impatto minimo sui pesci
- Nuove componenti particolarmente ecologiche
- Commercializzazione di elettricità verde e incentivi finanziari per migliorare gli aspetti ambientali
Piccole centrali idroelettriche
- Piccole centrali idroelettriche con un bilancio ecologico positivo e non inquinanti (studi sui casi specifici)
Infrastruttura di ricerca, reti
Per molti degli ambiti di ricerca summenzionati sono necessarie reti interdisciplinari a livello internazionale. Tali attività complementari possono essere incentivate, tuttavia soltanto se sono in relazione a progetti di ricerca concreti (finanziati anche in altro modo):
- Istituzione di reti di infrastrutture di ricerca
- Sostegno di cooperazioni a livello internazionale
- Transfer di informazioni
- Transizione di mercato
- Rafforzamento della ricerca fondamentale per incentivare le nuove leve