La transizione energetica sta trasformando il sistema elettrico svizzero. Sempre più corrente proviene da fonti rinnovabili e deve essere trasportata su lunghe distanze. Allo stesso tempo, occorre continuare a sviluppare la rete di trasmissione nel modo più efficiente possibile.

Per questo motivo Swissgrid valuta costantemente nuove tecnologie. Una di queste viene ora utilizzata per la prima volta nella rete svizzera di trasmissione: i conduttori ad alta temperatura a freccia ridotta, i cosiddetti conduttori HTLS. L’ultima generazione di questi conduttori è dotata di un’anima in carbonio particolarmente leggera, composta da diversi fili. Con il progetto pilota sulla linea da 220 chilovolt tra Mühleberg e St. Triphon, Swissgrid sta testando l’evoluzione tecnologica dei conduttori che consentono di aumentare la capacità di trasporto sui tracciati esistenti senza dover installare nuovi tralicci.

Maggiore potenza sull’infrastruttura di rete esistente

L’ampliamento della rete elettrica segue il principio NOVA: ottimizzare prima di potenziare prima di ampliare. Prima di realizzare nuove infrastrutture, occorre sfruttare nel modo più efficiente possibile gli impianti esistenti.

È proprio qui che entrano in gioco i conduttori HTLS. Rispetto ai conduttori convenzionali in alluminio, sono in grado di sopportare temperature notevolmente più elevate e quindi di trasportare una maggiore quantità di corrente. Allo stesso tempo, la loro speciale anima in carbonio li rende più leggeri dei conduttori esistenti e consente una dilatazione notevolmente minore quando si riscaldano.

Il risultato? Nonostante il carico maggiore, i conduttori presentano un cedimento minore e garantiscono una migliore osservanza delle distanze di sicurezza richieste tra i conduttori sotto tensione e il suolo. Per Swissgrid questa tecnologia apre nuove possibilità per aumentare la capacità delle linee esistenti e, al contempo, continuare a utilizzare l’infrastruttura di rete esistente.

Progetto pilota di portata europea

Sul tratto lungo circa 35 chilometri compreso tra Villars-sous-Mont (FR) e St. Triphon (VD) della linea Mühleberg – St. Triphon, i conduttori convenzionali saranno sostituiti con conduttori HTLS.

Il progetto comprende:

• circa 35 chilometri di tracciato
• 110 tralicci
• circa 210 chilometri di conduttori della linea da 220 kV di Swissgrid
• ulteriore adeguamento della linea della rete di distribuzione di Romande Energie sugli stessi tralicci

Una volta messo in servizio, questo sarà il tratto continuo più lungo della rete di trasmissione europea dotato di conduttori HTLS di ultima generazione. L’Ispettorato federale degli impianti a corrente forte (ESTI) ha già approvato il progetto. I lavori di costruzione sono attualmente previsti per il 2027 e il 2028.

Maggiore capacità per una gestione sicura della rete

La nuova tecnologia aumenta notevolmente la capacità di portata della linea. A regime normale, la quantità di corrente che scorre nella linea sarà sempre la stessa. Tuttavia, in situazioni eccezionali è possibile ricorrere alle riserve aggiuntive: ad esempio, se un’altra linea va fuori servizio in modo imprevisto, la linea dotata di conduttori HTLS può sostenere un carico fino al doppio, garantendo così un esercizio sicuro della rete. Un altro vantaggio: grazie alla loro anima in carbonio, i conduttori HTLS si dilatano molto meno di quelli convenzionali quando si riscaldano. In questo modo, la freccia rimane minima anche in presenza di carichi elevati, il che facilita il rispetto delle distanze di sicurezza richieste tra i conduttori e il suolo.

Il centro di comando della rete dispone così di un margine di manovra aggiuntivo per gestire in modo flessibile i flussi di energia elettrica e far fronte alle congestioni della rete, riducendo così le costose misure di redispatch. Il redispatch consiste nell’aumentare o ridurre in modo mirato la produzione delle centrali elettriche, affinché i singoli elementi della rete non vengano sovraccaricati. A seconda della situazione della rete, è possibile risparmiare diversi milioni di franchi all’anno in costi di redispatch. I conduttori HTLS garantiscono quindi riserve aggiuntive proprio dove sono necessarie durante la gestione della rete.

Meno interventi sulla rete, costi inferiori

La tecnologia risulta particolarmente interessante laddove la rete di trasmissione esistente raggiunge i propri limiti tecnici. Il progetto pilota sulla linea da 220 kV Mühleberg – St. Triphon dimostra che, con i conduttori convenzionali, sarebbe stato necessario rinforzare o sostituire numerosi tralicci. Usando i conduttori HTLS, è possibile riutilizzare in larga misura i tralicci esistenti.

I vantaggi:

• nessun traliccio nuovo
• un impatto decisamente minore sul paesaggio
• procedure di pianificazione e autorizzazione più brevi
• costi di costruzione più bassi

Il progetto pilota Mühleberg – St. Triphon genera così un risparmio di oltre 40 milioni di franchi rispetto a una soluzione convenzionale. In questo progetto questa cifra corrisponde a un risparmio di circa un milione di franchi per chilometro di linea.

Una pianificazione di cinque anni invece di quindici

La modernizzazione della rete svizzera di trasmissione rappresenta spesso una sfida non solo tecnica, ma anche in termini di tempistiche. Oggi, a causa delle complesse procedure di pianificazione e autorizzazione, molti progetti di rinnovo richiedono più di 15 anni dai primi studi di progetto fino alla messa in servizio. I conduttori HTLS offrono a Swissgrid nuove possibilità: i tralicci esistenti possono continuare a essere utilizzati senza che siano necessarie nuove costruzioni di ampia portata. In questo modo è possibile realizzare progetti senza ricorrere a complesse procedure del piano settoriale. Nel progetto pilota Mühleberg – St. Triphon, la durata del progetto, dalla fase di progetto preliminare fino alla messa in servizio, si riduce a meno di sei anni. Tecnologie come questi innovativi conduttori HTLS possono quindi contribuire a rendere più efficiente e rapida la modernizzazione della rete di trasmissione dovuta all’invecchiamento delle infrastrutture.

Un altro tassello per la rete elettrica del futuro

I conduttori ad alta temperatura non possono sostituire l’ampliamento a lungo termine della rete. Anche in futuro saranno necessarie nuove linee e potenziamenti della rete nell’ambito della «Rete strategica 2040». Tuttavia, questa tecnologia amplia la gamma di strumenti a disposizione di Swissgrid ed è particolarmente indicata nei casi in cui sia possibile potenziare in modo efficiente le linee esistenti.

Il progetto pilota Mühleberg – St. Triphon dimostrerà quale potenziale potrà sviluppare a lungo termine questa nuova tecnologia nella rete svizzera di trasmissione. Già oggi una cosa è certa: le soluzioni innovative svolgeranno un ruolo importante nel rendere la rete elettrica sicura, efficiente e sostenibile per soddisfare le esigenze del futuro energetico.

Una cosa è già certa oggi: le soluzioni innovative svolgeranno un ruolo fondamentale per rendere la rete elettrica sicura, efficiente e sostenibile, in grado di soddisfare le esigenze del futuro energetico.

Come funzionano i conduttori ad alta temperatura?

HTLS è l’acronimo di «high temperature low sag», ovvero «alta temperatura, freccia ridotta». I conduttori convenzionali sono costituiti da una lega di alluminio con un’anima in acciaio. Se il carico di corrente aumenta, il conduttore si riscalda, si espande e cede maggiormente. Questa ultima generazione di conduttori HTLS, testata nell’ambito del progetto pilota, utilizza invece un’anima multicore in carbonio molto leggera, composta da sette fili, e da giunti di ammarro a cuneo. Questo tipo di conduttore è decisamente più resistente alle temperature e non si espande. Mentre i conduttori convenzionali sono progettati per temperature di esercizio massime di 80 °C, i conduttori HTLS sono in grado di resistere a temperature di 180 °C e oltre.

In questo modo, i conduttori possono:

• resistere a temperature più elevate
• trasportare più corrente (HTLS)
• rispettare meglio le distanze minime dal suolo già previste (HTLS)
• essere installati su tralicci già esistenti
• ridurre al minimo l’impatto sulle persone, sull’ambiente e sulla natura

Il progetto pilota di Swissgrid consente così di aumentare le riserve tecniche da circa 820 ampere fino a 1200 ampere, senza dover rinforzare i tralicci. Questo corrisponde alla capacità aggiuntiva di una grande centrale ad acqua fluente, ad esempio una centrale sul Reno.