In passato la corrente veniva prodotta principalmente nelle grandi centrali elettriche e i flussi di energia elettrica erano facilmente pianificabili.
Oggi la situazione è cambiata. Sempre più impianti solari ed eolici immettono energia elettrica nella rete. A questi si aggiungono batterie, auto elettriche, pompe di calore e grandi data center. L’energia elettrica viene prodotta in modo più decentralizzato e utilizzata in modo più flessibile – in un sistema energetico che sta cambiando più rapidamente che in passato.
Se, da un lato, è uno sviluppo positivo per l’attuazione della transizione energetica, dall’altro, rende il sistema elettrico più complesso.
Si può fare un paragnon con il traffico automobilistico: un tempo c’erano poche strade principali con un traffico regolare in una sola direzione. Oggi si sono aggiunte grandi autostrade, molte strade secondarie, svincoli e nuovi utenti della strada. Per una circolazione sicura, occorre monitorare in modo più efficace il traffico e non limitarsi a reagire solo quando ci sono già ingorghi.
Nuove sfide invisibili
Un recente rapporto dell'ENTSO‑E («Instability Detection Technologies in Power Electronics Dominated Systems»), l’associazione dei gestori europei di rete di trasmissione, descrive proprio questo sviluppo e mostra che nelle moderne reti elettriche possono insorgere nuove forme di instabilità, che si manifestano più rapidamente e sono meno evidenti rispetto al passato.
Oggi sono sempre più numerosi gli impianti collegati alla rete elettrica che reagiscono in modo molto rapido e automatico. Tra questi figurano, ad esempio, gli impianti eolici e solari, ma anche molti più sistemi di accumulo a batteria di piccole e grandi dimensioni. In linea di massima è una buona cosa. I problemi sorgono quando molti di questi impianti reagiscono in modo simile contemporaneamente, «disturbandosi a vicenda». Anziché portare stabilità nel sistema, questa interazione crea instabilità, che può causare disequilibri indesiderati nella rete elettrica.
Un altro fonte d’instabilità possono essere i collegamenti in cavo di grande lunghezza (Blog: «Quando la fisica pone limiti alla tecnologia») e le reti elettriche con bassa potenza di cortocircuito, che rendono l’intero sistema più vulnerabile.
La particolarità: questi cambiamenti sono quasi impercettibili per gli utenti allacciati. Non si manifestano come un’interruzione di corrente immediata, bensì come una leggera instabilità nel sistema. Se viene individuata troppo tardi, può aggravarsi e portare infine a un’interruzione.
Non basta quindi eliminare le perturbazioni, bensì occorre individuarle tempestivamente, prima ancora che abbiano conseguenze.
La rete svizzera di trasmissione: affidabile, ma messa a dura prova
Swissgrid opera 24 ore su 24 per garantire che la rete di trasmissione sia sempre stabile. La rete svizzera di trasmissione è una delle più affidabili d’Europa ed è strettamente collegata alla rete elettrica europea. Ogni giorno la corrente attraversa i confini nazionali, a seconda della domanda e dell’offerta.
La nostra rete è inoltre sottoposta a sfide particolari: le fluttuazioni della produzione solare, l’elevata quota di energia idroelettrica, l’aumento del fabbisogno di corrente elettrica e una rete gestita in un contesto geografico complesso. Queste sfide richiedono una comprensione molto accurata di ciò che accade in rete, in ogni momento.
Come reagisce Swissgrid
Da anni Swissgrid si impegna non solo ad ampliare la rete di trasmissione, ma anche a monitorarla e comprenderla meglio. I moderni sistemi di misurazione, i modelli digitali di rete e le nuove procedure di analisi consentono di individuare tempestivamente i cambiamenti nella rete. Ad esempio, il Wide Area Monitoring System (WAMS) fornisce dieci misurazioni sincronizzate al secondo da diverse parti d’Europa.
Parallelamente, Swissgrid conduce attivamente studi dinamici sulla rete per individuare tempestivamente i potenziali rischi legati ai nuovi impianti e ai progetti di ampliamento della rete, identificare le cause dei fenomeni osservati sul campo e valutare misure preventive o di mitigazione con l’ausilio di strumenti avanzati di analisi della rete, al fine di continuare a garantire la stabilità del sistema.
Si può immaginare una sorta di sistema di allerta precoce. Invece di reagire solo quando qualcosa va storto, si riconosce quando qualcosa sta per succedere e si agisce per tempo.
Il rapporto dell’ENTSO‑E intitolato «Instability Detection Technologies in Power Electronics Dominated Systems» conferma la validità di questo approccio e dimostra quanto siano importanti tali tecnologie per un sistema elettrico stabile in futuro e che i gestori di rete di trasmissione di tutta Europa stanno lavorando sugli stessi aspetti.
Swissgrid si prefigge l’obiettivo di accompagnare attivamente questi cambiamenti con lungimiranza, innovazione e una chiara attenzione alla sicurezza dell’approvvigionamento. Affinché l’energia elettrica continui ad arrivare in modo affidabile dove ne abbiamo bisogno, ogni giorno.
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Rapporto dell'ENTSO-E: «Instability Detection Technologies in Power Electronics Dominated Systems»
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