Verso la rete del futuro

Innovazione, tecnologia, creatività
Verso la rete del futuro
Nuove idee per una rete elettrica intelligente e a basso impatto ambientale
TRALICCI DEL FUTURO
L’energia unita al design, la tecnica insieme all’innovazione e alla creatività: il concorso lanciato da
Terna per l’ideazione e la progettazione di nuovi tralicci per l’alta tensione si colloca in un’ottica di
rispetto del territorio attraverso mirate scelte tecnologiche per la riduzione dell’impatto ambientale
delle linee elettriche.
Terna vuol coniugare insieme tecnologia, architettura e cultura dell’ambiente a testimonianza del
forte impegno per lo sviluppo sostenibile delle infrastrutture elettriche.
Trattandosi di sostegni destinati al trasporto dell’energia elettrica in alta tensione i progettisti che
hanno partecipato al concorso si sono dovuti attenere a stringenti requisiti tecnici che vanno dalla
funzionalità strutturale ad un’elevata flessibilità di utilizzo, alla fattibilità industriale e all’accessibilità
per le attività di manutenzione della rete.
La qualità architettonica dei progetti è stata valutata anche in termini di impatto ambientale e
innovazione: nessun limite infatti imposto in termini di geometrie e soluzioni realizzative ma
richieste strutture realizzabili con procedimenti industriali e materiali facilmente reperibili sul
mercato.
Abbandonare soluzioni ormai tradizionali e tecnicamente consolidate per sostegni dalle forme
nuove in grado di dare sensazioni diverse in termini di percezione di inserimento ambientale e di
impatto estetico. Con questo intento nasceranno i ‘Tralicci del Futuro’, funzionali, strutture
moderne e innovative dal design originale generate dall’ingegno unito alla tecnologia e
all’efficienza per un nuovo canone di estetica.
Il lancio del concorso rientra in un più ampio progetto di innovazione tecnologica e ricerca di
soluzioni all’avanguardia per sviluppare la rete, intrapreso da tempo da Terna per raggiungere alti
livelli di eccellenza ed evoluzione in questo settore. Tale uso di tecnologie innovative porterà
anche a possibili benefici in termini di costi di esercizio della rete e una disponibilità nel tempo di
strumenti sempre più evoluti per la sicurezza del sistema elettrico.
SOSTEGNI FOSTER
Sono tralicci d’autore disegnati per Terna da Sir Norman Foster,
l’architetto e designer britannico tra i principali esponenti
dell'architettura high tech, nati con l’obiettivo di progettare
sostegni di linee elettriche aeree ad alta tensione da installare
nelle campagne e nelle zone urbanizzate per una più armonica
interazione con il paesaggio italiano. 10 sostegni installati in
Toscana, lungo la linea dell’alta tensione “Tavarnuzze-Santa
Barbara”, presso lo svincolo autostradale di Scandicci che
combinano insieme gusto estetico e innovazione tecnologica. La
forma avveniristica dei pali Foster, alti massimo 46,5 metri e con
un ingombro alla base di 8 per 3,5 metri, richiede tecniche di
montaggio nuove e perciò in collaborazione con installatori
qualificati, sono stati condotti studi per identificare le migliori
procedure di messa in funzione e manutenzione. Con i Foster il
settore elettrico caratterizzato da una progettazione
essenzialmente tecnica si apre al design attraverso la
sperimentazione di nuove metodologie e impianti.
SOSTEGNI TUBOLARI
I sostegni tubolari rappresentano un’importante innovazione nella
realizzazione delle linee ad alta ed altissima tensione. La soluzione
compatta della struttura garantisce infatti il minimo ingombro fra tutte
le scelte possibili per linee elettriche aeree e, come tali, sono
un’alternativa importante ai sostegni convenzionali tronco-piramidali.
Queste le principali caratteristiche:
•
minimizzazione dell’ingombro alla base (dell’ordine dei 5 m2
per il sostegno monostelo contro i 250 m2 dei tradizionali tralicci
tronco piramidali, per la tensione 380 kV);
•
minor impatto visivo, in grado di ridurre l’impatto ambientale
delle nuove linee in aree a particolare interesse paesaggistico;
L’utilizzo dei sostegni tubolari è diffuso da tempo su linee in alta
tensione (150 e 132 kV) – 41 sostegni, ad esempio, sono stati
installati nel solo intervento di riassetto della rete elettrica a 132 kV
in Val d’Ossola Sud, e si sta sviluppando anche nel settore
dell’altissima tensione (380kV): ad oggi risultano installati 8 sostegni
tubolari su linee a 380 kV, di cui 6 sulla “Laino – Rizziconi” (nel
Parco del Pollino) e 2 sulla “San Fiorano – Robbia” (nel Parco
dell’Adamello), e oltre 200 saranno installati sulle future linee a 380
kV “Sorgente - Rizziconi” (tra Sicilia e Calabria), “Trino Lacchiarella” (tra Piemonte e Lombardia) e “Chignolo Po - Maleo”, in
Lombardia.
Le dimensioni dei pali tubolari sono fortemente variabili in funzione degli angoli, dei dislivelli e delle
altezze richieste per la realizzazione del singolo tracciato, oltre che per la tensione della linea.
Per un sostegno medio a 380 kV:
47 metri l’altezza totale;
22 tonnellate il peso;
2,07 m il diametro alla base.
HVDC (HIGH VOLTAGE DIRECT CURRENT)
La tecnologia HVDC - che riguarda linee in corrente continua - viene utilizzata (solitamente per
potenze elevate, anche superiori a 1000 MW) per trasmettere grossi carichi di energia a lunga
distanza attraverso linee aeree o cavi sottomarini o per interconnettere diversi impianti nel caso in
cui le tradizionali connessioni in corrente alternata (AC) non possano essere utilizzate. In pratica
l’energia prelevata in un punto della rete a corrente alternata, dopo essere stata trasformata in
corrente continua (DC) in una stazione di conversione, viene trasmessa attraverso il cavo fino alla
stazione di arrivo dove viene riconvertita in corrente alternata e immessa in rete. Nelle lunghe
distanze questo sistema di trasmissione risulta competitivo dal punto di vista economico rispetto
alle linee elettriche in corrente alternata. Inoltre, l’impiego di questa tecnologia permette di
controllare rapidamente e con precisione la quantità di energia e la sua direzione. In sintesi i
benefici della tecnologia HVDC sono: minori costi, maggiore affidabilità e riduzione degli impatti
ambientali delle reti di trasmissione.
Terna è sempre stata all’avanguardia nella realizzazione di impianti ad alta tensione in corrente
continua (HVDC), fin dai tempi del primo collegamento 200 kV Sardegna-Corsica-Italia
continentale (SACOI) risalente al 1967.
Il collegamento SA.PE.I tra la Sardegna e la Penisola Italiana è, in ordine di tempo, il terzo cavo
sottomarino di interconnessione (dopo il SA.CO.I. e il cavo Italia-Grecia) ed è anche il primo
tassello della nuova rete di interconnessione ad alta tecnologia per fare dell’Italia un vero “hub
elettrico” del Mediterraneo, attraverso nuovi cavi da record. Sono partiti, infatti, i lavori per
realizzare la linea Sorgente-Rizziconi tra Sicilia e Calabria, che sarà la più lunga linea elettrica
sottomarina in corrente alternata del mondo e ulteriori collegamenti in cavo con tecnologia HVDC
sono nei progetti tra Italia-Francia e Italia-Montenegro.
Particolarmente significativa la nuova interconnessione “Piemonte-Savoia” perché rappresenta un
progetto unico al mondo e altamente innovativo per soluzione ingegneristica e tecnologia utilizzata:
190 km di linee elettriche che collegheranno in cavo interrato con tecnologia HVDC le esistenti
stazioni elettriche di Piossasco (Torino) e Grand’Ile (in Francia), il cui iter autorizzativo è stato
avviato a ottobre scorso e il cui primo kilowattora si prevede che viaggerà dal 2016.
LE TECNOLOGIE SATELLITARI
Terna ha avviato in collaborazione con ESA (European Space Agency) uno studio per l’utilizzo
innovativo delle tecnologie satellitari nella gestione delle reti della produzione di energia da fonti
rinnovabili. Il programma denominato SPACE4ENERGY (Distributed Powergrid Management
based on space technologies) consente di poter gestire le reti di trasmissione e distribuzione
dell’energia elettrica in presenza di un aumento della disponibilità di impianti di produzione
energetica da fonti rinnovabili, che per loro stessa natura sono molto incostanti. Consentirà inoltre
la gestione delle tecniche di sicurezza e difesa della rete, la programmazione dei flussi di potenza
e il miglioramento della capacità di previsione della produzione da fonti rinnovabili.
Per bilanciare la variabilità della produzione, tipica soprattutto della fonte eolica, Terna sta
implementando un sistema dedicato (WPPS: Wind Prediction System) già sviluppato in Danimarca
e in Germania che consente previsioni a 72/48/24 ore e previsioni a breve (30 minuti)
I requisiti delle attività di ricerca prevedono anche la possibilità di ottenere dal satellite informazioni
per l’analisi di allocazione di eventuali nuove produzioni attraverso mappe statistiche “Eoliche” e
“Solari”. L’occhio del satellite riuscirà a fornire, anche per la pianificazione e lo sviluppo della rete,
modelli del territorio in 3D a supporto della progettazione di nuove linee in Alta Tensione e
numerose informazioni in tempo reale a supporto di tutte le attività di esercizio e manutenzione
degli impianti come, ad esempio, la rilevazione di interferenze sulle linee: distanze e crescita della
vegetazione, distanza da altre infrastrutture interferenti oppure da costruzioni nuove o esistenti e
distanze dal suolo.
GESTIONE E AUTOMAZIONE DI SISTEMI A RETE DISTRIBUITI SUL TERRITORIO
Terna ha sviluppato alcuni tra i più avanzati sistemi tecnologici nel settore dell'automazione e della
gestione a distanza di sistemi a rete. L’esperienza maturata nei sistemi di automazione e controllo
delle stazioni elettriche, nei posti di teleconduzione, nei sistemi di misura e più recentemente nello
sviluppo della piattaforma integrata SCTI (Sistema di Controllo e Teleconduzione Impianti) con
l’impiego di nuove tecnologie digitali, consente a Terna di offrire la progettazione e la realizzazione
di sistemi di acquisizione, semplici e complessi, per il telecontrollo e la teleconduzione degli impianti.
IL SUPPORTO DELLE TECNOLOGIE IT PER LA MANUTENZIONE DEGLI IMPIANTI
Per raggiungere le migliori prestazioni tecniche della rete al minor costo, Terna ha adottato criteri di
manutenzione puntuale in caso di necessità. Si riducono così i tempi di indisponibilità per
manutenzione, con effetti positivi sulla continuità e qualità del servizio. Terna ha inoltre sviluppato, in
collaborazione col CESI, un sistema a supporto del processo di manutenzione. Il sistema confronta
le informazioni degli eventi con modelli di funzionamento realizzati sull’esperienza acquisita in oltre
40 anni di esercizio e manutenzione della rete. Il sistema di hardware e software elabora i segnali in
ingresso, ottenuti dalle ispezioni o direttamente dal campo attraverso sensori intelligenti e dagli altri
sistemi aziendali, e produce stime di evoluzione delle condizioni di funzionamento degli apparati e
suggerisce il momento più opportuno per intervenire. L’adozione di tali sistemi consente la massima
efficienza ed efficacia. Sul territorio sono 8 i Team specialistici ad eseguire attività tecniche di
misura, controllo, collaudo ed attivazione su tutti i componenti ed impianti nonché sorveglianza in
fabbrica delle forniture. A supporto del processo manutentivo sono in funzione, inoltre 2 laboratori
chimici per l’esecuzione di indagini chimiche, fisiche ed altamente specialistiche come nel caso di
analisi degli oli e dei gas.
SMART GRID
L’eccellenza tecnologica perseguita da Terna converge in un’unica direzione, quella di una rete
della trasmissione elettrica sempre più ‘intelligente’ e all’avanguardia, dove le interconnessioni con
cavi terrestri e sottomarini avranno un ruolo centrale.
Le Smart Grid sono reti capaci di gestire domanda e offerta energetica in tempo reale, evitando
dispersioni e costosi sprechi; la loro intelligenza sta nel fatto di dotarle di controllo ed elasticità.
La rete di Terna corrisponde a queste caratteristiche, è già una smart grid poiché soddisfa
esigenze di flessibilità, economia e affidabilità, assorbe energia da qualsiasi punto venga prodotta
e la trasferisce con flussi bi-direzionali ad altre aree in deficit, permette di effettuare ogni azione in
tempo reale e in modo dinamico attraverso innovativi sistemi di comunicazione. La flessibilità della
Grid elettrica passa anche per nuovi elettrodotti più capienti, in grado di ridurre le perdite da
surriscaldamento delle linee e per una ‘magliatura’ tale da aumentare i percorsi alternativi per
trasmettere l’energia elettrica favorendo lo sbottigliamento delle reti.
Un impegno costante per aumentare sempre più il “quoziente intellettivo” della rete di Terna.
Dall’evoluzione verso le smart grid dipende dopotutto il salto di efficienza delle reti nevralgiche del
Paese: da quelle ferroviarie a quelle delle telecomunicazioni, passando per quelle elettriche.