Smart grid europee: quale scenario?

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Verso l'integrazione delle reti elettriche europee

di Paolo D'Agostino

L'importanza dell'integrazione tra le reti elettriche europee è fondamentale nell'ottica dello sfruttamento delle fonti rinnovabili; in modo particolare, un intervento ingegneristico mirato atto a sfruttare le energie rinnovabili presenti nella zona sahariana e nel Mare de Nord favorirebbe lo sviluppo di queste ultime, con grandi risparmi economici ed energetici.

A questo proposito, va considerato il fatto che gli esperti evidenziano costantemente il problema legato al fatto che in un futuro prossimo i combustibili fossili termineranno, per cui è necessario che anche a livello politico i governi locali attuino politiche tese a favorire l'utilizzo e lo sviluppo di tecnologie legate alle fonti rinnovabili.

Questo obiettivo è raggiungibile in diversi modi, vale a dire, utilizzando il potenziale eolico, quello solare, sviluppando tecnologie in grado di convertire l'energia elettrica in energie rinnovabili e favorire le conoscenze per trasferire in maniera efficace l'energia elettrica attraverso le reti trasnazionali.

Questi aspetti sono soggetti alla disponibilità non prevedibile delle fonti rinnovabili stesse, essendo queste ultime legate inevitabilmente alle condizioni climatiche. In modo particolare, per quanto riguarda l'energia eolica, l'errore medio di previsione energetica è intorno al 10%.

Ottimizzando le risorse di sfruttamento convenzionale dell'energia questo errore può essere ridotto, anche se i costi aumenterebbero evidentemente.

Per questo motivo è fondamentale riuscire a coordinare le reti in grado d'immagazzinare le energie rinnovabili a livello transnazionale, poichè questo consentirebbe un maggiore sfruttamento delle energie rinnovabili stesse.

I governi locali devono quindi cercare di favorire lo sviluppo qi queste "reti intelligenti", conosciute anche come "super smart grid"", cosa che permetterebbe di utilizzare maggiore energia rinnovabile con costi di gestione inferiore.

A questo proposito, va detto che esistono vari progetti tesi a favorire l'utilizzo delle reti intelligenti; in modo particolare, già negli anni '60 in Italia è stata costruita una linea di trasporto a 400kv in collegamento con la Svizzera.

Inoltre, nel 1991 la CEE chiese all'Italia di effetuare uno studio sulle reti di Italia, Francia, Olanda, Portogallo, Germania e Spagna, per analizzare i possibili vantaggi delle smart grid; lo studio dimostrò che c'era un risparmio di circa 300 mW se si fosse passati da un eserzio locale ad uno armonizzato e senza limitazioni tra i diversi stati.

A questo propisto, nel 1991, l'Enel sostenne che la gestione dei sistemi elettrici doveva essere a carico dei singoli gestori nazionali e che il passaggio transnazionale doveva essere favorito da politiche dei vari paesi coinvolti.

Attualmente, l'ENTSO-E (European Network of transmission system operators for electricity) afferma che obiettivo imprescindibile in questa direzione è la creazione di un mercato unico delle'nergia in Europa entro il 2014, dal momento che, nonostante gli sviluppi in materia, la situazione della rete europea è ancora troppo frammentata.

 

A questo propisto, l'organismo in questione dichiara che entro tale data le fonti rinnovabili dovrebbero aumentare del 28%, soprattutto grazie al potenziamento delle centrali eoliche presenti nel Mare del Nord.

A questo proposito, alcuni scienziati irlandesi sottolineano la necessità di sviluppare e coordinare le centrali eoliche a livello europeo, in modo tale da mitigare il problema della non prevedibilità dell'energia eolica; questo attraverso appunto la contemporaneità dell'utilizzo delle centrali eoliche.

Sulla stesso principio si basa il progetto Desertec, a cui partecipa anche la società italiana TERNA, che si pone l'obiettvo di coordinare gli stabilimenti di energia eolica e solare a partire dalle coste atlantiche del Marocco. Per favorire questo progetto è nato MeTSO (Mediterranean TSO), che ha l'obiettivo di uniformare le normative dei vari stati in questione in tema di energia e fonti ronnovabili.

Per quanto riguarda la super smart grid del Mare del Nord, questa è stata pensata per modificare ed eventualmente invertire i flussi di energia. I costruttori affermano che ciò è possibile e sottolineano come l'obiettivo sia quello di costruire centrali eoliche per 10 GW in corrente continua fino a 5 GW verso Olanda e Gran Bretagna. Il costo è stimato sui 2 miliardi di euro.

Durante gli anni 90, per quanto riguarda l'analisi delle reti leettriche , in Europa venne dato vita ad uno studio per sviluppare e coordinare i paesi europei in primis  e, successivamente, quelli dell'area nordafricana; in modo particolare, l'obiettivo divenne quello di creare un collegamento a livello energetico tra UCTE (Union for the Coordination of Transmission of Electricity) e LEJSL (rete nordafricana comprendente Libia, Egitto, Giordania, Siria e Libano).

Gli studi evidenziarono un difetto di trasmissione nelle reti LEJSLç, che venne perfezionato grazie alla creazione nel 2005 di una linea di trasmissione a 400 Kv in Marocco, Algeria e Libia.

I risultati dello studio posero in evidenza l'esigenza di ottenere un sistema sincrono all'interno del quale la distribuzione dell'energia avvenisse in maniera più efficace, con un risparmi energetico ed economico importanti.

A livello italiano, va detto che a partire dagli anni '70 vennero studiati deimetodi per sviluppare la rete nazionale, fino alla creazione di una rete a 400 kv, che potrebbe essere considerata una smart grid importante anche nello scenario europeo.

Per quanto riguarda le caratteristiche delle grandi reti di distribuzione, va detto che queste devono trovare una giustificazione tcnica ed economica nel breve-medio periodo; inoltre, devono avere copertura finanziaria e rispondere alle necessità dei soggetti coinvolti (in questo caso produttori, consumatori e ambiente).

Inoltre, l'efficacia delle reti di trasmissione, è legata all'accessibilità, alla disponibilità alla sostenibilità (devono essere poco invasive per l'ambiente) ed alla capacità.

Le stesse reti devono inoltre essere sicure, essere create cercando di ridurre i costi e flessibili.

Lo sviluppo delle reti di distribuzione a livello europeo è uno dei principali punti d'interessen dell'ENTSO-E, che ha definito alcuni punti fondamentali in materia, quali la sicurezza, l'adeguatezza, la sostenibilità e l'integrazione tra i vari paesi europei.

Non solo, ma di fondamentale importanza risultano inoltre essere la tecnologia delle reti, la gestione ed il controllo delle stesse e delle regole di mercato chiare nel medio periodo.

Per monitorare le grandi reti, TERNA ha sviluppato il sistema Wide Area Measurement (WAMS), che risulta essere il maggiore tra quelli europei, con ben 35 PMU (dispositivi capaci d'inviare misure di frequenza, corrente e tensione ogni 20 ms) analizzati.

L'utilizzo di un sistema WAMS è di notevole importanza, in quanto permette di analizzare in prissimità di un evento gli effetti sulla rete elettrica. 

Se le reti elettriche devono avere determinate caratteristiche, grande ruolo in tutto questo viene ricoperto dai gestori delle stesse, i quali devono mantenere un alto livello di qualità e disponibilità del servizio elettrico, costruire le competenze per gestire in maniera appropriata impianti complessi ed essere in grado di monitorare le reti stesse.