L'era delle Super Grid

Innovazione e Ricerca
11 Aprile 2013
Alstom, Smart Grid, Super Grid, Festival dell'Energia

Nell'immagine Alstom Grid Noventa di Piave: Sala prove qualificata dove vengono effettuati test di tipo dielettrico, di riscaldamento e meccanico, sia per sezionatori e morsetteria che per interruttori ad alta tensione.

Il ventesimo secolo è stato definito il “secolo degli idrocarburi”, ma il ventunesimo secolo porta con sé sfide del tutto nuove: quella appena avviata sarà, con ogni probabilità, l’era delle Supergrid.

Oggi, infatti, la tecnologia ci consente di integrare in maniera efficiente i tradizionali sistemi di trasmissione in corrente alternata (CA) con sistemi in corrente continua (CC) ad alta tensione (HVDC). Un progresso che dà concretezza a trasformazioni del sistema energetico globale che solo pochi anni fa erano considerate un miraggio. Progetti come Desertec, per citare esclusivamente il più famoso, almeno mediaticamente, non avrebbero potuto essere immaginati senza questo genere di progresso.

Da un lato, gli attuali sistemi di trasmissione in corrente alternata (CA) hanno bisogno di essere potenziati e migliorati. Dall’altro, gli sviluppi tecnici della tecnologia in corrente continua (CC) la rendono adesso una scelta più conveniente. In determinate situazioni, la CC è l'unico metodo praticabile per trasmettere l’energia. Con i recenti sviluppi dell’HVDC (alta tensione in corrente continua), abbiamo ora la capacità di trasportare l’energia su lunghe distanze con meno apparecchiature, perdite ridotte e un minore impatto visivo ed ecologico. L’HVDC permette inoltre agli operatori di collegare le energie rinnovabili alla rete principale in modo più efficiente. Tutti questi progressi tecnologici significano che la costruzione di programmi di infrastrutture in CC in tutto il mondo è aumentata in maniera considerevole.

La necessità di una rete a maglie
Oggi, le reti in CA sono unidirezionali: dal punto di produzione (una centrale elettrica) al consumatore. Man mano che queste reti evolvono con l’integrazione delle connessioni in CC, queste reti “a maglie” saranno plurisfaccettate, reti interconnesse con strati di CA e CC e un flusso bidirezionale dell’energia. Su richiesta, la produzione di energia elettrica tradizionale (a ciclo combinato) diventerà una realtà per compensare i giorni in cui il vento, le onde, l’energia mareomotrice o solare non possono soddisfare le esigenze del consumatore.

Grazie alle maglie in CC intrecciate alla corrente alternata, la rete in CA diventerà più stabile, più controllabile e i blackout diventeranno una rarità. Man mano che le reti evolvono, la corrente continua a tensioni elevate e medie nelle reti di trasmissione e di distribuzione sarà più comune, dando luogo alle reti interconnesse del futuro, le Super Grid.

Cos’è una Super Grid
Il passo successivo consiste nell’interconnessione di nuovi progetti in CC che ci permetta di trasferire l’energia eolica offshore o l’energia solare, da una parte all’altra di un continente, condividendo le riserve con i paesi limitrofi, tutto ciò in modo più affidabile ed efficiente. Questa interconnessione tra reti vaste è nota sotto il nome di Supergrid. Secondo la definizione che ne dà il FOSG (Friends of Supergrid), si tratta di una “rete di trasmissione paneuropea che promuove l’integrazione dell’energia rinnovabili su vasta scala e il bilanciamento e il trasporto dell’elettricità allo scopo di potenziare il mercato europeo”.

Il concetto della Supergrid è fondato su due principi essenziali:

  1. Trasmissione su lunghe distanze migliorata e più efficiente, che riduce i requisiti di produzione e il fabbisogno di combustibili (e, di conseguenza, anche la produzione di CO2);
  2. Efficiente collegamento delle energie rinnovabili nella rete.

 

Le Super Grid nel mondo
Nel vecchio continente,
lo sviluppo delle Super Grid va di pari passo con il conseguimento degli obiettivi di riduzione delle emissioni e sviluppo delle risorse rinnovabili fissati al 2020 dall’Unione Europea.
Nel Regno Unito e in altri paesi europei, le opportunità di energia “verde” rinnovabile vicine ai centri di carico sono state ampiamente sfruttate. Sia i governi nazionali sia le aziende erogatrici hanno rivolto adesso la loro attenzione offshore, a quella che promette essere un’abbondante riserva di vento ed energia mareomotrice. Fino a poco tempo fa, la trasmissione dell’energia tra un parco eolico offshore e il sistema di ricezione in CA avveniva tramite cavi sottomarini in CA. Tuttavia, per distanze superiori a 50 chilometri, l’uso di collegamenti in CA diventa dispendioso e l’HVDC è l’unico modo di trasmissione utilizzabile.

In breve, è l’interconnessione delle reti in CA e CC, onshore e offshore, che permette a grandi quantità di energie rinnovabili (vento, onde, solare, ecc.) di essere collegate in modo efficiente alle reti di terraferma.

L’Europa però non è l’unica parte del mondo dove le Super Grid stanno diventando una realtà. In particolare, molti Paesi in via di sviluppo, pur partendo da quella che possiamo considerare un deficit infrastrutturale, sono già a uno stadio avanzato.
L’India, che ha una struttura di rete ad altissima tensione (UHV) molto sviluppata, utilizza la corrente continua ad alta tensione (HVDC) back-to-back per collegare le reti regionali da 765 kVca e sta adesso sviluppando autostrade energetiche da ±800 kV HVDC per portare l’energia dalle centrali idroelettriche alle zone di consumo elevato. Analogamente, il Brasile sta investendo nel più lungo sistema di trasmissione HVDC al mondo, che porterà l’energia idroelettrica dalla regione amazzonica verso San Paolo. In Nord America, il progetto Atlantic Wind Connection si propone di collegare diversi parchi eolici offshore situati nell’Oceano Atlantico alla rete dell’East Coast.

Lo sviluppo delle supergrid in Italia. Know how tecnologico e progetti
L’Italia, in ragione della sua strategica posizione geografica, potrà diventare un ponte di fondamentale importanza in progetti che mirino a trasferire in Europa l’energia rinnovabile prodotte in Nord Africa, ma questo non è l’unico progetto di supergrid che riguarda il nostro Paese.

Anzi, altri, molto più concreti riguardano connessioni HVDC con il Montenegro (attraverso un cavo sottomarino) e con la Francia.  

A raccontarlo è Alberto Galantini, Amministratore Delegato Alstom Grid Italia, che sottolinea come il nostro Paese forniscae know how tecnologico di primissimo livello nello sviluppo di progetti internazionali prestigiosi: «Quando si parla di SuperGrid, innovazione e tecnologia diventano gli elementi imprescindibili per essere competitivi a livello mondiale. I pilastri della ricerca e sviluppo di Alstom Grid sono proprio legate a questo ambito: trasmissione ad alta tensione in corrente continua (HVDC), Smart grid e Super Grid. In particolare, in Italia ci sono due centri eccellenza che contribuiscono allo sviluppo di prodotti per le Super Grid e l’HVDC: il sito di Milano, centro di eccellenza per trasformatori passanti, e il sito di Noventa di Piave (VE), specializzato nei sezionatori ad alta e altissima tensione. Non a caso questi due siti sono coinvolti nei principali progetti di Super Grid e  HVDC al mondo: Rio Madeira, in Brasile, la linea di trasmissione in corrente continua più lunga al mondo; South-West Link, una rete di 1.400 MW in grado di coprire il sud-ovest della Svezia; il progetto DolWin3, in Germania, che collega i parchi eolici del Mare del Nord alla rete continentale, e linea Xiluodu-Zhexi ±800 kV DC in Cina».

Secondo Galantini, Il nostro Paese è in prima linea nello sviluppo delle Super Grid, e può svolgere un importante ruolo di collegamento nel Mediterraneo per l’energia prodotta dalle rinnovabili in Africa : « L’energia prodotta in Africa dalle fonti rinnovabili, potrebbe arrivare in Europa attraverso l’Italia con un collegamento sottomarino. Tutto il sistema Italia, politici, operatori, produttori, deve ora fare uno sforzo congiunto per affermare la propria esperienza e competenza tecnologica, perché l’Italia diventi il corridoioprivilegiato di queste autostrade energetiche ».

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Alberto Galantini sarà presente al Festival dell'Energia in programma a Roma dal 24 al 25 maggio 2013. Alstom Italia e altri operatori del settore si confronteranno sul tema del diritto all'energia.

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