Smart Grid italiane nel quadro di sviluppo europeo e regolazione della tensione

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Smart Grid italiane

Generalmente è complesso definire la smart grid, comunque è : “an electricity network that can cost-efficiently integrate the behavior and actions of all users connected to it – generators, consumers and those that do both – in order to ensure economically-efficient, sustainable power systems with low losses and high levels of quality and security of supply and safety”.

IL perchè delle smart grid si può capire dalla figura sottostante:

L’ampliarsi della generazione distribuita da fonti rinnovabili e la diffusione di nuovi impianti, grandi e piccoli (anche in ambito domestico), hanno portato a un cambiamento radicale nella distribuzione dell’energia.
La rete elettrica non è più solo un canale per trasmettere e distribuire energia elettrica dalle grandi centrali ai clienti finali, ma diventa una“Smart Grid”, ovvero una rete intelligente in grado di accogliere flussi di energia bidirezionali, di fare interagire produttori e consumatori, di determinare in anticipo le richieste di consumo e di adattare con flessibilità la produzione e il consumo di energia elettrica. Una rete in grado di comunicare scambiando informazioni sui flussi di energia, gestendo con migliore efficienza i picchi di richiesta, evitando interruzioni di elettricità e riducendo il carico dove è necessario.
Gli impianti di generazione da fonte rinnovabile, in particolare quelli fotovoltaici, sono prevalentemente connessi alle reti elettriche al di fuori dei centri urbani.
Di norma le linee elettriche al servizio delle aree rurali alimentano un carico modesto e sono pertanto piuttosto lunghe e con sezione dei conduttori modesta.
Nell’ipotesi di voler connettere a queste linee quote crescenti di generazione senza necessità di interventi di potenziamento della rete, la prima criticità che emerge con sistematicità è quindi quella riferita alle variazioni di tensione lungo la linea. I sistemi attualmente adottati per la regolazione della tensione nella linee MT sono stati messi a punto allorché la rete di distribuzione connetteva, sostanzialmente, solo impianti di consumo e prevedono generalmente un controllo della tensione stessa mediante variazione sotto carico del rapporto di trasformazione del trasformatore AT/MT che alimenta la sbarra MT ed imprime ad essa la tensione alla partenza delle linee che la sbarra alimenta.
E’ altrettanto evidente, però, che venendo meno l’ipotesi di rete “passiva”, non è più possibile mantenere la stessa logica di funzionamento del sistema di controllo in quanto tensione e corrente misurate al trasformatore non sono più rappresentative della condizione della rete, la cui alimentazione – come la tensione lungo le linee che occorre regolare – dipende dai generatori collegati al suo interno quanto dalla rete di alta tensione a monte, e non è pertanto nota al sistema di controllo.
Per garantire la tensione sulla rete MT è quindi necessario individuare nuove logiche di controllo basate non solo sulle grandezze elettriche nel punto in cui il controllo si attua, ma anche su misure rilevati e in punti diversi della rete e trasferite ai sistemi di esercizio; allo stesso tempo è necessario accedere a risorse di controllo diverse, ed ulteriori, rispetto al semplice variatore di rapporto del trasformatore, dislocate “perifericamente” negli impianti.