Rete smagliata IL TALLONE D`ACHILLE DELLE RINNOVABILI

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la rete
dimenticata
di G.B. ZORZOLI
Il programma energetico del nuovo
presidente degli Stati Uniti è stato
accolto con entusiasmo dal variegato
mondo dei sostenitori delle rinnovabili. Tuttavia sulla base
della mia personale, quindi limitata, esperienza degli ultimi
mesi ho l’impressione che a molti sia sfuggito un dettaglio.
Che proprio dettaglio non è. Nelle proposte di Obama la first
priority va allo sviluppo della cosiddetta supergrid, destinata innanzi tutto a interconnettere le quattro macrozone in
cui è attualmente suddivisa la rete di trasmissione americana, ma soprattutto a trasformarla radicalmente, rendendola in grado di reggere il
poderoso sviluppo previsto
per le fonti rinnovabili e in
prospettiva anche i picchi di
domanda provocati dalla
ricarica delle auto elettriche.
Nella definizione di supergrid rientrano sia interventi
tradizionali, come il potenziamento degli elettrodotti esistenti o lo sviluppo delle interconnessioni interne con una maggiore magliatura della rete per aumentare il numero di percorsi alternativi, sia sviluppi più innovativi, quale la gestione ancora più integrata e flessibile a livello continentale,
richiesta dalla forte presenza di impianti alimentati da rinnovabili previsti dal programma energetico di Obama, sia
innovazioni più radicali: le reti HVDC (altissima tensione in
continua) che, risolvendo il problema della sua stabilità in
presenza di improvvisi incrementi o decrementi della produzione da parchi eolici e grandi installazioni fotovoltaiche
nel sud-ovest del Paese, secondo le previsioni potrebbe evolversi fino a diventare il sistema di trasporto dell’elettricità del
futuro, raffreddato a idrogeno e quindi in condizioni di
superconduttività, con conseguente, drastica riduzione delle
perdite di energia. Se anche da noi le trasformazioni nelle
reti di trasmissione sono necessarie oggi per gestire al meglio
la crescente potenza eolica e domani, se mai avrà successo,
il solare termodinamico, lo sviluppo della generazione distribuita – minieolico, fotovoltaico, ma anche piccola cogenerazione alimentata da fonti tradizionali o rinnovabili – pone
problemi di non minore rilievo.
Rete smagliata
La crescente presenza di questi impianti dà infatti luogo
all’inserimento casuale sul territorio di un numero elevato di
punti di generazione, il cui funzionamento, anche se non aleatorio, risponde alle esigenze
delle utenze specifiche a essi
asservite e non alle regole
che determinano il dispacciamento dell’energia prodotta nei tradizionali grandi
impianti di produzione. E,
data la loro potenza contenuta, sono connessi direttamente alle locali linee di
distribuzione, progettate per servire essenzialmente carichi
passivi sulla base di un flusso monodirezionale di energia che
arriva dalla rete di trasmissione e, attraverso quella di distribuzione, giunge agli utenti finali. Chiaramente la generazione distribuita altera queste premesse e, anche per la sua ridotta programmabilità, potrebbe portare a situazioni di degrado
della qualità dell’energia erogata e dell’affidabilità del sistema,
che gli attuali criteri di regolazione e controllo non sarebbero in grado di gestire, anche perché scarsamente attrezzati per
individuare le specifiche sorgenti di questo degrado.
In particolare la generazione distribuita può comportare problematiche relative alla gestione di transitori derivanti da fenomeni di avviamento, sincronizzazione e messa in
parallelo degli impianti di produzione; alla variazione dei
IL TALLONE D’ACHILLE DELLE
RINNOVABILI POTREBBE ESSERE LA
RETE, DI CUI TROPPO SPESSO SI
SOTTOVALUTANO I PROBLEMI
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livelli di correnti di corto circuito e alla connessa sollecita- vere la penetrazione delle rinnovabili e della cogenerazione
zione termica/dinamica delle linee elettriche e dei compo- distribuita grazie allo sviluppo delle reti elettriche interatnenti; al corretto funzionamento dei sistemi di protezione; tive (cioè smart grid). Al progetto, oltre al capofila Enel
all’attuazione delle procedure di ricerca dei tronchi guasti; Distribuzione, partecipano venticinque partner europei:
al funzionamento in isola indesiderata di porzioni di rete; ai operatori della distribuzione e trasmissione (EDF Energy,
profili di tensione e di regolazione della tensione in rete. Per Iberdrola Distribución Eléctrica, Vattenfall), fornitori e venfronteggiare questi rischi si stanno sviluppando sistemi ditori di energia (EDF-SA, Enel Distribuitie Dobrogea), forinnovativi di supervisione e controllo di reti in bassa tensio- nitori di apparecchiature elettriche (ABB, Landys&Gyr, ZIV)
ne con molti carichi attivi che si basano innanzi tutto su sen- e di elettrodomestici (Philips, Electrolux, RLtec), fornitori
sori locali, caratterizzati da costi contenuti in quanto vanno di servizi ICT e di comunicazione (Ericsson Spagna, Alcatellocalizzati presso tutti i punti di generazione: gli stessi con- Lucent, CTI), università (Manchester, Cassino, Siena,
tatori elettrici digitali, dotati di opportuno software, posso- Comillas) e istituti di ricerca (VTT, VITO, Centro Ricerche
no svolgere questa funzione. I dati così raccolti devono esse- Enel di Pisa, Labein, KEMA, Consentec). Insomma un vero
re trasmessi a un’unità centrale di supervisione mediante e proprio parterre de roi. Un ulteriore e tutt’altro che seconreti di comunicazione, che come vettore possono per esem- dario obiettivo del progetto Adress è quello di rendere i conpio utilizzare in modo affidabile la rete stessa. Last but not sumatori parte attiva nel processo di fornitura dell’energia
least, vanno messi a punto algoritmi e software appropriati elettrica. Con le smart grid si darà infatti la possibilità al sinper la supervisione e il controllo di reti di distribuzione con golo utente di interagire direttamente con il mercato eletmolteplici carichi attivi e occorre definire lo standard di rife- trico. Messo in condizione di conoscere in tempo reale il
rimento per i protocolli di comunicazione e le interfacce. La prezzo e il fabbisogno di energia della rete, informazioni
Figura 2 schematizza l’architettura del sistema di regolazio- disponibili sul suo contatore elettrico digitale, sarà in grado
di decidere se consumare o spostare i propri consumi in ore
ne e controllo di una rete siffatta, denominata smart grid.
Di queste problematiche e delle sfide tecnologiche ed con prezzo minore o ridurre il proprio consumo distaccaneconomiche che ne conseguono, le persone operativamen- do carichi domestici. Con indubbie ricadute positive in terte coinvolte ne sono perfettamente consapevoli. Lo è Flavio mini di efficienza energetica.
Cattaneo, amministratore delegato di Terna, quando in una
recente audizione al Senato ha ricordato che con la prevedibile crescita della potenza elettrica alimentata da fonti rinConsapevoli dei vincoli che la rete può porre alla diffunovabili senza un corrispondente adeguamento della rete di sione della generazione distribuita sono anche tutti gli opetrasmissione, «si rischieran
FIGURA 1
no nuove congestioni e limitazioni di esercizio con ricaSTATO ATTUALE DELLE INTERCONNESSIONI IN USA
dute sulla gestione del sistema, sulla qualità ed economicità del servizio elettrico».
Lo è Massimo Orlandi,
amministratore delegato di
Sorgenia, il quale sempre al
Senato ha chiesto l’adozione
di meccanismi premianti che
spingano gli operatori a
«investire per l’ammodernamento della rete e sulle
cosiddette reti intelligenti».
Lo è Enel, che non a caso
coordina Adress, un progetto integrato di ricerca e sviluppo tecnologico di reti
elettriche “intelligenti”, cofinanziato dalla Comunità
Europea nell’ambito del settimo Programma Quadro, il
cui principale obiettivo è
appunto quello di promuo-
Rete di vincoli
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leggendo hanno affrontato da molteplici punti di vista argomenti correlati con le fonti rinnovabili di energia, costituendo di fatto l’asse portante della rivista, solo uno ha affrontato specificamente il nodo della loro connessione in rete. Non
escludo che se ne ritrovino cenni in qualche inciso di altri
articoli, anche se personalmente non ne ho memoria.
Tuttavia in una rivista come questa, così attenta alle problematiche delle rinnovabili e su altri argomenti molto esauriente, un solo articolo in quattro anni interamente dedicato a
una questione così cruciale riflette molto bene la disattenzione che finora ha circondato l’argomento. Oltre tutto
tenendo conto che anche il precedente articolo è del sottoscritto. Uscì nel primo numero del 2006, senza suscitare
alcun dibattito: nemmeno una replica.
In parte il fenomeno si spiega con la scarsa attenzione di
norma prestata alle reti elettriche dagli “energetici” che non
sono professionalmente interessati a tali tematiche. Da tutti
costoro le reti vengono considerate alla stregua dell’intendenza napoleonica, che “suivra”. Di recente, partecipando ad
alcuni dibattiti sul nucleare, ho verificato che anche la maggior parte dei suoi sostenitori difende in modo convinto soluzioni come gli EPR, senza rendersi conto dei vincoli che la
rete di trasmissione italiana pone all’installazione di potenze così elevate (1.650 MW per una sola unità).
Tuttavia ho spesso avuto modo di verificare che la riluttanza ad approfondire l’argomento delle radicali innovazioni alle reti richieste dallo sviluppo delle rinnovabili perfino
quando qualcuno ne illustra il peso rilevante, ha radici profonde in un a priori presente nell’inconscio di troppi sostenitori delle energie verdi. Secondo costoro sono per definizione più virtuose di altre tecnologie. Più semplici. Più a portata di mano. Più gestibili dal basso. Sempre.
Razionalmente sappiamo che spesso non è così, ma l’a
priori porta a minimizzare, o addirittura esorcizzare, le complessità, le complicazioni, in altri termini i problemi non risolvibili facilmente e a buon mercato che anche le rinnovabili
creano col loro sviluppo.
FIGURA 2
Dimenticando un “piccolo”
dettaglio. Senza un supporto
ARCHITETTURA DI SUPERVISIONE E CONTROLLO DI UNA SMART GRID
ampio, convinto e continuativo a favore dello reti intelligenti, il passaggio alla loro
realizzazione su larga scala
rischierà di arenarsi o di tardare troppo a causa sia delle
difficoltà oggettive e dei costi
da sostenere, sia della resistenza di chi ha interesse a
remare contro. Se ciò avvenisse, di qui a non molti anni
lo sviluppo delle rinnovabili
sarebbe bloccato dalla “oggettiva” impossibilità delle reti a
collegare nuovi impianti. ■
ratori impegnati nella realizzazione di impianti eolici e fotovoltaici. Già oggi per questi impianti l’allacciamento alla rete
rappresenta un fattore di ritardo nella loro realizzazione
spesso più rilevante degli ostacoli autorizzativi. Ne sono ad
esempio autorevole testimonianza le osservazioni sollevate
il 24 marzo scorso da ANEV (l’associazione dei produttori
eolici) nel corso di una delle periodiche riunioni del Tavolo
di Monitoraggio delle Fonti Rinnovabili, un organismo di
consultazione meritoriamente ideato dall’Autorità per l’energia al fine di avere con continuità il polso dello stato dell’arte, ma soprattutto dei nodi irrisolti nel settore delle rinnovabili. Le numerose difficoltà tecniche illustrate nella circostanza da ANEV l’hanno portata a concludere che l’ostacolo principale allo sviluppo della generazione elettrica da rinnovabili è il sottodimensionamento della rete rispetto all’evoluzione in Italia della produzione e del consumo elettrico.
Sottodimensionamento che pesa in modo particolare su queste tipologie di impianti, che devono in molti casi essere ubicati necessariamente, e non per scelta, in zone oggi non raggiunte dalle infrastrutture elettriche. Preoccupazioni come
quelle fin qui riportate sono certamente autorevoli e convincenti, ma non trovano adeguato riscontro, e quindi supporto, nella maggioranza di coloro che sono attivamente a favore delle rinnovabili. E “non adeguato” è un benevolo eufemismo.
La mia personale esperienza – lo ribadisco – è per sua
natura limitata. Non ha evidentemente la stessa pregnanza
di un sondaggio fatto a regola d’arte. Tuttavia trova conferma nei temi trattati negli ultimi anni nei tanti convegni sulle
fonti rinnovabili di energia o, per non andare troppo lontano, sui numeri di QualEnergia.
Iniziamo a ripercorrerne le pagine a partire dal 2005,
anno scelto non a caso, in quanto al di là di ogni ragionevole dubbio il tema delle reti intelligenti era già sufficientemente dibattuto fra gli addetti ai lavori. Ebbene, dei tantissimi
articoli che fra il primo numero del 2005 e quello che state
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