ELETTRODOTTI NEL CUNICOLO PILOTA DEL BRENNERO:
opportunità e valore aggiunto per un’integrazione tra grandi sistemi
PROPOSTA PER UNA ANALISI DI DETTAGLIO
Roberto Benato e Lorenzo Fellin
Università di Padova
DIPARTIMENTO di INGEGNERIA ELETTRICA
Trento, 7 settembre 2011
Importanza delle interconnessioni
elettriche nel futuro assetto della rete
paneuropea
L’aumento della domanda di energia elettrica in assenza
di nuove centrali nucleari porta nuovamente in evidenza le
interconnessioni con l’estero (anche in modalità merchant
lines);
L’interconnessione tra le reti è un valore aggiunto per la
stabilità del sistema elettrico;
L’interconnessione tra le reti è una condizione ineludibile
per poter parlare di mercato dell’energia elettrica
paneuropeo;
Trento, 7 settembre 2011
LA SITUAZIONE
400 kV
220 kV
Assenza
interconnessione
400 kV ItaliaAustria
Trento, 7 settembre 2011
VALORI DI NTC (NET TRANSFER
CAPACITY) NEL 2010
Francia
Svizzera
2.650
3.850
ESTATE
Picco di carico
(MAG.–SET.) tranne
AGO.
[MW]
2.400
3.120
Austria
Slovenia
220
430
200
330
100 (basso carico→
→300)
7.250
0 (basso carico →300)
6.000
CONFINI
Grecia
Totale
INVERNO
Picco di carico
(OTT. – APR.)
[MW]
Trento, 7 settembre 2011
SCAMBI DI ENERGIA ELETTRICA
DELLA RETE ITALIANA NEL 2010
CONFINE
Francia
Svizzera
Austria
Slovenia
Grecia
Totale
IMPORT
[GWh]
11 674
23 080
1 323
7 476
2 207
45 760
EXPORT
[GWh]
1 112
493
2
121
89
1 817
SALDO
[GWh]
10 562
22 587
1 321
7 355
2118
43 943
[%]
24,03
51,40
3,00
16,75
4,82
100 %
Trento, 7 settembre 2011
PERCHÉ NON ESISTE UNA FORTE
INTERCONNESSIONE TRA L’ITALIA E
L’AUSTRIA (GERMANIA)?
Manca la rete ricevente italiana a 400 kV in
Trentino;
Vincoli
ambientali
notevoli
per
il
passaggio di una linea elettrica tradizionale
a 400 kV;
Conseguenti costi elevati per realizzarla;
Trento, 7 settembre 2011
L’IDEA
Un
elettrodotto
a
ambientale quasi nullo;
impatto
Possibilità di utilizzo sinergico di
un’altra
grande
opera
di
comunicazione contribuendo ad
incrementare i vantaggi economici
di entrambe;
Trento, 7 settembre 2011
L’IDEA: come fare
65 km
Galleria ferroviaria principale
∅9.6 m
Galleria ferroviaria principale
∅9.6 m
Tunnel Pilota
40-60 m
Gas Insulated Transmission Line
GIL
(ELETTRODOTTI BLINDATI)
TRACCIATO DELLE GALLERIE
FERROVIARIE da Innsbruck a Fortezza
Trento, 7 settembre 2011
GIL in doppia-terna nel tunnel pilota
Galleria Principale Ferroviaria
∅9.6 m
Galleria Principale Ferroviaria
∅9.6 m
Lorenzo F
Lorenzo F
Tunnel Pilota
Intermediate access
diameter
40-60 m
2.80 m
Mucking belt conveyor
0.82 m
0.3 m
2.51 m
2.28 m
Pipes
for
water
0.82 m
Potenza
attiva
trasmissibile
2000 MW
SERVICE
TROLLEY
0.70 m
Inner diameter
of tunnel
Ø 4,30 m
Ante
Post
Trento, 7 settembre 2011
Cos’è un GIL?
40÷55 cm
15÷20 cm
5÷10 mm
10÷15 mm
2
1
4
3
5
80÷130 cm
SF6
(3÷5 [atm])
6
80÷130 cm
oppure
N2/SF6 80/20 %
(~10 [atm])
Isolatore
conico in
resina
Conduttore
interno
Involucro
esterno
Trento, 7 settembre 2011
Caratteristiche che lo connotano come
linea di trasmissione dell’energia elettrica
ad alto rendimento e impatto nullo
Annullamento del campo elettrico esterno;
Altissimo effetto schermante per il campo magnetico esterno;
Insensibilità a condizioni ambientali avverse e inquinanti;
Impatto visivo nullo;
Altissimo rendimento di trasmissione: perdite un terzo di una linea
aerea trinata a 400 kV e metà di un cavo isolato (risparmio energetico);
Ottime capacità di trasmissione: l'alta capacità di trasmissione dei
GIL (2200 MVA a 400 kV) consente la trasmissione di una potenza
doppia rispetto a quella di una linea aerea di pari tensione.
Trento, 7 settembre 2011
Come potrebbe essere il GIL del
BRENNERO? “BRENEBLI”
In realtà
è
GINEVRA
Trento, 7 settembre 2011
La Comunità Europea nell’ambito del
Programma TEN-ENERGY ha
cofinanziato un primo studio di
fattibilità (preliminare)
Studies for a new 380 kV transmission line between Italy and
Austria through the Brenner pass: Integration of Electricity
and Rail Transport in Tunnel
PROJECT LEADER
GRTN ora TERNA
DIPARTIMENTO di ING. ELETTRICAASSOCIATED BENEFICIARIES
UNIVERSITA’ di PADOVA
TIRAG ora TIWAG (Operatore
elettrico del Nord Tirolo)
SUPPORTER
Brenner Basis Tunnel EWIV
Trento, 7 settembre 2011
Questioni da affrontare per un progetto
esecutivo
ed
eventuale
realizzazione
dell’interconnessione (I)
MOVIMENTAZIONE UNITÀ GIL: accessi intermedi
e curvatura del cunicolo di prospezione
Accurata
modellistica delle INTERFERENZE
ELETTROMAGNETICHE tra linea di trasmissione e
alimentazione ferroviaria AV (soprattutto se cavi);
Studio sulle CORRENTI DISPERSE NEL TERRENO
che potrebbero dare corrosioni;
Valutazione
sull’uso dell’ARMATURA
GALLERIA come dispersore di fatto
DELLA
Trento, 7 settembre 2011
Questioni da affrontare per un progetto
esecutivo
ed
eventuale
realizzazione
dell’interconnessione (II)
Studio
del COMPORTAMENTO TERMICO E
POSSIBILE RECUPERO DELLE PERDITE JOULE
CHE configurerebbero una sorta di linea a perdite
nulle;
Studio approfondito di valutazione comparativa
tra GIL e CAVI ISOLATI IN XLPE C.A. ;
Approfondimento
sul COMPORTAMENTO AL
FUOCO e PROBLEMATICA DEI RECIPIENTI IN
PRESSIONE
Trento, 7 settembre 2011
Questioni da affrontare per un progetto
esecutivo ed eventuale realizzazione
dell’interconnessione (III)
AFFIDABILITÀ: la tecnologia GIL ha dimostrato
la propria affidabilità essendo, in alcuni luoghi,
in servizio da 25 anni senza che siano mai stati
riscontrati guasti. Ma l’installazione più lunga al
mondo è in Giappone (3,3 km): che cosa si può
prevedere per un collegamento così lungo?
DIAGNOSTICA, PROTEZIONI, ………..
È UNA SFIDA CHE RICHIEDE UN
SUPPORTO CONTINUO DELLA RICERCA
APPLICATA
Trento, 7 settembre 2011
Come completare l’interconnessione da
Fortezza alla pianura padana??
Razionalizzando
l’attuale
caotico
sistema di molti elettrodotti a diversi
livelli di tensione con un unico grande
elettrodotto a 400 kV che si snodi a
fianco delle direttrici autostradale e
ferroviaria senza eccessivo impatto
sul
Trentino
(anzi
con
un
miglioramento complessivo)
Trento, 7 settembre 2011
Come consentire un flusso di 2.000 MW?
Brixen
Razionalizzazione
regionale delle reti
elettriche alle
estremità
(Italiana/Austriaca)
Trento, 7 settembre 2011
ANALISI indicativa dei COSTI per la
linea GIL 400 kV Italia-Austria
•LUNGHEZZA DELLA LINEA
65 km
•GIL doppia terna
4 ÷ 5 M€/km,
•Totale
260 ÷ 325 M€.
• Costo per le gallerie
8,28 G€
•Rapporto costi GIL/GALLERIE
3,14% ÷ 3,95%
•Potenza di scambio
2.000 MW
•Energia scambiata in 8.000 ore
16.000 GWh
(36,4 % della totale energia
scambiata per l’anno 2010)
Trento, 7 settembre 2011
COMMENTO SUI COSTI
•Gravando il kWh scambiato di 0.225 c€ (circa 50
% componente TRAS delle attuali tariffe) il costo
dell’investimento si ripagherebbe in 7 – 9 anni
circa;
• L’attuale tendenza delle Autorità dell’energia è
quella di premiare gli investimenti
potenziare la TNE (DCO 29/11 e 34/11);
atti
a
•Comunicazione
della Comm.ne al Parlamento
europeo 17.11.2010: “…sviluppo di una struttura
energetica
UE…”
(si
punta
sempre
più
all’interconnessione delle reti….)
Trento, 7 settembre 2011
LA NOSTRA PROPOSTA
ATTIVARE DA SUBITO UN PROGRAMMA DI
RICERCA (di costo irrisorio) per mettere a fuoco
comunque i seguenti aspetti:
1.Fattibilità ingegneristica del progetto “BRENNER
EBLI”;
2.Progetto di razionalizzazione del sistema di
trasporto di energia elettrica da Fortezza a
Verona;
3.Progetto di razionalizzazione delle reti elettriche
regionali di confine.
Trento, 7 settembre 2011
Lorenzo Fellin
[email protected]
e
Roberto Benato
[email protected]
RINGRAZIANO PER L’ATTENZIONE
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
dell’Università degli Studi di Padova
Via Gradenigo, 6/a
35133 PADOVA
Trento, 7 settembre 2011
