La strategia di Terna per le reti in corrente continua

17 maggio 2019 NEWS
La strategia di Terna per le reti in corrente continua

All’ingegner Luigi Michi di Terna abbiamo chiesto di illustrare i progetti del gestore della rete nazionale di trasmissione sulla corrente continua

La trasmissione e distribuzione in corrente continua rappresenta una grande opportunità per rendere le reti più flessibili e in grado di gestire il costante incremento di generazione da fonti rinnovabili come il vento e il sole, fonti caratterizzate da una grande variabilità nel tempo e da una disponibilità non costante nella produzione.Finora la trasmissione in corrente continuaha trovato impiego in applicazioni di grande potenza, su lunghe distanze con applicazioni in aria o su cavi sottomarini. All’ingegner Luigi Michi, responsabile Strategie, Sviluppo e Dispacciamento di Terna e amministratore con deleghe di Terna Rete Italia, abbiamo chiesto se sia più conveniente passare alla corrente continua per progettare e gestire le reti.

“La trasmissione dell’energia elettrica si è sviluppata nel contesto europeo su reti che funzionano prevalentemente a corrente alternata. Grazie allo sviluppo dell’elettronica industriale di potenza, negli anni ’60 vennero introdotte le prime stazioni di conversione, rendendo possibile la trasmissione di energia elettrica ad alta tensione in corrente continua (HVDC ossia High Voltage Direct Current).

“Le linee in alternata hanno un limite tecnico‐economico legato alla distanza di trasmissione oltre il quale la trasmissione in continua diventa conveniente. Confrontando le curve di costo in funzione della lunghezza del collegamento, si nota che esiste un punto definito break evendistance oltre il quale la tecnologia in continua risulta essere più competitiva. Tipicamente tale punto è situato a qualche decina di km di lunghezza per le linee in cavo e diventa di qualche centinaio di km per le linee aeree o miste.In genere la potenza di un sistema di trasmissione HVDC è compresa tra le centinaia di MW e qualche migliaio di MW.

“Negli ultimi anni questa possibilità di trasmissione ha acquisito sempre più considerazione in base alla elevata maturità tecnologica raggiunta. L’HVDC può essere anche proficuamente utilizzato per interconnettere sistemi separati, ad esempio per la connessione fra due sistemi in alternata funzionanti a frequenza diversa.Con il sistema HVDC, inoltre, la quantità e la direzione dell’energia possono essere regolati rapidamente e accuratamente. Questa possibilità viene spesso sfruttata per migliorare la trasmissione e l’efficienza delle reti in corrente alternata.Terna è costantemente impegnata nel confronto con i principali TSO europei e mondiali per analizzare i principali sviluppi in atto nel settore degli HVDC”.

Perché nelle lunghe distanze la tecnologia HVDC risulta competitiva dal punto di vista economico rispetto alle linee in corrente alternata?

“La trasmissione su lunga distanza a corrente alternata incontra limiti tecnici connessi con i parametri fisico-elettrici dei mezzi trasmissivi. In sintesi, è possibile operare, magari innalzando la tensione, su lunghe distanze in alternata con linee aeree ma non con linee in cavo.Va da sé che la trasmissione in corrente continua richiede comunque, in aereo o in cavo, la presenza di costose stazioni di conversione.

La tecnologia HVDC si presta soprattutto per coprire lunghe distanze con perdite ridotte e in modo fisicamente ed economicamente sostenibile rispetto alle linee in corrente alternata. Lo sviluppo delle fonti rinnovabili, soprattutto eolico e solare, unitamente al fatto che tipicamente tali fonti sono concentrate in zone lontane dai centri di consumo, fa sì che sarà sempre più necessario trasportare grossi quantitativi di energia su nuove infrastrutture elettriche dove, pertanto, la corrente continua gioca un ruolo importante.

Pur sottolineando che la trasmissione HVDC non è assolutamente sinonimo di trasmissione in cavo (basti vedere i recenti collegamenti HVDC in Brasile o in Cina, tutti aerei), in Italia siamo di fronte a soluzioni miste cavo/linea aerea (ad esempio il SACOI, tra continente e la Sardegna, ha una tratta aerea in corrente continua di circa 290 km contro i 120 km in cavo sottomarino, mentre il GRITA, tra Grecia e Italia, presenta  110 km di tratta aerea e 193 km di tratta interrata/sottomarina).

“In conclusione, si può affermare che Terna seleziona la soluzione tecnologica in base a una pluralità di considerazioni  tecniche, inclusa la lunghezza della linea e le tratte di posa; economiche, incluso il rispetto delle tempistiche previste nei piani di investimento per rispondere tempestivamente alle nuove esigenze del sistema elettrico; socio-ambientali, incluso l’impatto visivo e l’accettazione dell’opera”.

Terna è sempre stata all’avanguardia nella realizzazione di impianti HVDC.Punta adesso a una nuova rete di interconnessione ad alta tecnologia per fare dell’Italia un vero “hub elettrico” del Mediterraneo?

“Nel dicembre del 1966 entrò in esercizio la linea elettrica che collega la Sardegna alla Toscana passando attraverso la Corsica (lunga 413 km) che all’epoca risultò essere il più lungo collegamento al mondo in corrente continua costruito principalmente per esportaredalla Sardegna all’Italia la produzione di energia idro-termoelettrica, in eccesso per i fabbisogni dell’isola. Il collegamento (SACOI) fino al 1987 era biterminale, ovvero era utilizzato esclusivamente per trasmettere energia dalla Sardegna alla Toscana. Successivamente, in seguito all’accordo con EDF (Electricitè de France), venne realizzato un terminale di conversione a Lucciana presso Bastia, che permetteva alla Corsica di usufruire di parte dell’energia transitante sul collegamento. Il SACOI divenne così il primo collegamento ad alta tensione in corrente continua triterminale al mondo.

“Il secondo collegamento HVDC che interessa l’Italia è entrato in esercizio nel 2002 e collega le reti elettriche di Italia e Grecia attraverso il Canale di Otranto. Il progetto è stato realizzato di concerto con l’ente elettrico greco PPC (Public Power Corporation) attraverso il contributo finanziario dell’Unione europea. Il cavo sottomarino ha una lunghezza di 163 chilometri e per un lungo tratto è posato ad una profondità di circa 1.000 metri, record assoluto per impianti di potenza dell’epoca.

Infine, il SAPEI, tra Sardegna e il Lazio, è in ordine di tempo il terzo sistema di interconnessione realizzato ed è ad oggi il più lungo cavo sottomarino da 1000 MW al mondo con una lunghezza di circa 435 km ed una massima profondità raggiunta di 1.650 metri.

“Tra il 2019 ed il 2020 è prevista l’entrata in servizio di due nuovi collegamenti in continua. Il primo è il collegamento HVDC Italia-Montenegro, progetto strategico a livello europeo che prevede la realizzazione di un collegamento in corrente continua, parte in cavo sottomarino e parte in cavo terrestre, per una distanza di circa 445 km: entrerà in servizio nel 2019 con una potenza di 600 MW.

“Il secondo è il collegamento HVDC Italia-Francia ad altissima tensione in corrente continua (HVDC) che contribuisce alla realizzazione dei corridoi infrastrutturali per la trasmissione di energia elettrica sull’asse Nord-Sud di interesse comunitario. Si tratta di un progetto unico al mondo per le soluzioni tecniche adottate e per le soluzioni ingegneristiche: 190 km di cavo HVDC (95 in Italia e 95 in Francia) in parte interrato, in parte integrato alle infrastrutture autostradali esistenti, lasciando inalterato il paesaggio della Val di Susa e della Val Sangone in Italia e della Val d’Isère in Francia. Tecnicamente l’interconnessione Piemonte Savoia è composta da due linee a 320 kV in corrente continua, ciascuna da 600 MW di potenza massima, per totali 1200 MW con flusso bidirezionale”.

Quali sono gli altri progetti a corrente continua a cui sta lavorando Terna?

“Per favorire l’integrazione della crescente capacità da fonti rinnovabili e la completa decarbonizzazione del sistema nazionale, Terna ha previsto nel Piano di Sviluppo 2019 investimenti per circa 13 miliardi di euro, di cui quasi il 45% in nuove infrastrutture in tecnologia HVDC, quale presupposto necessario per mantenere adeguati standard di qualità e sicurezza.Tra i rinforzi interni al Paese, sono previsti:il collegamento SACOI 3 (Sardegna-Corsica-Continente) perché il SACOI 2 è ormai obsoleto. Ilprogetto consentirà una capacità di trasporto complessiva fino a 400 MW, con completamento previsto nel 2024.

“Un altro progetto HVDC è tra continente, Sicilia e Sardegna, una infrastruttura ritenuta essenziale dalla recente proposta di Piano di Nazionale Integrato Energia e Clima per poter affrontare il phase-out dal carbone al 2025. Il collegamento (dimensionato per almeno 1.000 MW) risulta indispensabile per rimuovere gli attuali vincoli di esercizio in Sardegna e Sicilia.

“Inoltre il collegamento HVDC tra Centro Nord e Centro Sud da almeno 1.000 MW è finalizzato alla risoluzione di congestioni tra le zone, maggiore integrazione delle fonti rinnovabili e contributo all’adeguatezza del sistema elettrico.

“Il Piano di Sviluppo punta, infine, sull’ulteriore sviluppo delle interconnessioni con i Paesi confinanti, finalizzate a garantire l’efficiente integrazione dei mercati elettrici europei, la sicurezza degli approvvigionamenti nazionali e lo scambio energetico. Tra questi, i principali progetti riguardano la frontiera Nord Italia-Svizzera (circa 1000 MW) e Italia-Slovenia (circa 1000 MW).

“Infine, è fondamentale osservare che la collocazione geografica rende l’Italia strategicamente un hub naturale nell’area del Mediterraneo. In tale contesto, si inserisce il progetto del collegamento ad altissima tensione in corrente continua (HVDC, 600 MW) tra Italia e Tunisia; vista la sua valenza strategica e geopolitica per l’intero bacino del Mediterraneo, ha ottenuto un finanziamento da parte della World Bank per l’attuazione degli studi di fattibilità di dettaglio.In accordo con il Regolamento (UE) 347/2013, il progetto è stato incluso nella Terza lista dei Progetti di Interesse Comune (PCI).  Lo scorso 30 aprile 2019, è stato sottoscritto un accordo intergovernativo Italia-Tunisia per promuovere tale infrastruttura che consentirà di integrare i rispettivi mercati elettrici migliorando, significativamente, l’interconnessione del sistema dell’Unione europea con i Paesi del Nord Africa”.

La strategia di Terna per le reti in corrente continua ultima modifica: 2019-05-17T13:56:50+00:00 da Goffredo Galeazzi

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