Sviluppo della rete in Svizzera
Le disposizioni della Legge federale sulla trasformazione e l’ampliamento delle reti elettriche («Strategia delle reti elettriche») disciplinano dal 2021 il processo di sviluppo della rete in Svizzera.
Il processo si estende dalla pianificazione alla progettazione fino alla realizzazione dei progetti di rete
Fase di pianificazione
Nella fase di pianificazione del processo di sviluppo della rete l’Ufficio federale dell’energia (UFE) delinea scenari di riferimento del settore energetico in Svizzera. Esso viene approvato dal Consiglio federale e funge in futuro come fondamento per la pianificazione delle reti elettriche svizzere, con l’obiettivo di dare un orientamento possibilmente ottimale alle reti svizzere in funzione dei futuri sviluppi del settore energetico in Svizzera. Lo scenario di riferimento comprende tre scenari che riproducono la larghezza di banda dei possibili sviluppi del settore energetico.
Sulla base di questi scenari di riferimento, Swissgrid determina il fabbisogno di adeguamenti alla rete di trasmissione. Questi scenari sono documentati come «Rete strategica» nell’ambito di un piano pluriennale. Anche la pianificazione dell'ampliamento delle reti ad alta tensione dei gestori delle reti di distribuzione si basa sullo scenario di riferimento. La fase di pianificazione viene ripetuta ogni quattro anni, il che significa che le reti ad alta tensione (livello della rete di distribuzione) e le reti ad altissima tensione (rete di trasmissione) possono essere continuamente adattate in parallelo alle mutate condizioni quadro in un coordinamento reciproco.
Fase di progettazione
Nella fase di progettazione Swissgrid sviluppa progetti concreti che coprono il fabbisogno riscontrato nella rete strategica. La norma prevede che ogni progetto è soggetto sia a una procedura del piano settoriale elettrodotti (PSE) presso l’UFE a livello nazionale sia a una procedura di approvazione dei piani presso l’Ispettorato federale degli impianti a corrente forte ESTI. In questa fase si decidono anche la tecnologia di trasmissione utilizzata (linee aeree, cavi, combinazioni) e il tracciato.
Fase di realizzazione
Ottenute tutte le approvazioni necessarie, Swissgrid avvia la fase di realizzazione con la costruzione dei rispettivi progetti. Dopo l’entrata in servizio degli impianti, Swissgrid verifica inoltre se i costi accettati nella rete strategica corrispondono nella realtà ai progetti e ai vantaggi previsti e quali sono le possibili ragioni di eventuali scostamenti. I risultati di queste analisi confluiscono nel processo di pianificazione ciclico.
Principi di pianificazione della rete a lungo termine
Le linee guida per il processo di pianificazione della rete del futuro
Per Swissgrid è importante pianificare una rete che sia sostenibile, rispettosa delle risorse, ecocompatibile ed economicamente efficiente. La rete del futuro dovrebbe avere un esercizio stabile e sicuro. L’ampliamento della rete non è effettuato come riserva, bensì sulla base di considerazioni condivisibili e trasparenti. Per questo motivo, nell’elaborazione della rete strategica, Swissgrid si ispira ai principi fondamentali elencati qui di seguito.
1. Ridurre al minimo l’impatto ambientale
Swissgrid non sta ampliando la rete per scopi di riserva. La rete esistente viene gestita nel modo più efficiente possibile. Laddove fattibile, Swissgrid ottimizza innanzitutto la rete esistente e, se necessario, la rafforza. Le linee e le sottostazioni non necessarie saranno smantellate, per quanto possibile. Se è necessaria una nuova linea, Swissgrid tiene conto dell’impatto sullo spazio e sull’ambiente, oltre che degli aspetti tecnici e della redditività economica, nella ricerca del corridoio di linea migliore e nella scelta della tecnologia di trasmissione (linea aerea o cablaggio).
Il raggruppamento delle linee di trasmissione e distribuzione con strade nazionali e linee ferroviarie riduce il numero di tracciati paralleli. Nella Rete strategica si determina la necessità di espansione tra i cosiddetti nodi della rete. Il corridoio di linea e la tecnologia di trasmissione saranno definiti dal governo federale solo nel «Coordinamento territoriale (procedura del Piano settoriale nazionale)» che seguirà successivamente.
2. Evitare future congestioni della rete
Swissgrid identifica gli elementi di rete in cui si potrebbero verificare ripetutamente congestioni in futuro. A tal fine, Swissgrid si basa sui risultati dell’attuale gestione della rete e su una simulazione della rete per l’anno target preso in analisi. Le congestioni esistenti e future saranno eliminate attraverso l’ottimizzazione della rete, il suo ampliamento e il suo potenziamento.
3. Garantire la stabilità dinamica della rete
lo smantellamento delle grandi centrali elettriche in tutta Europa riduce la massa rotante sulla rete di trasmissione. L’inerzia dei grandi generatori, ad esempio come quelli delle centrali nucleari o a carbone, stabilizza ancora oggi la frequenza della rete elettrica. Swissgrid e i gestori di reti di trasmissione esteri conducono test di stress per determinare se la stabilità della rete potrà essere garantita anche in futuro o se è necessario adottare misure nell’ambito della pianificazione della rete.
4. Tenere conto della flessibilità degli impianti di stoccaggio, dei produttori e dei consumatori
Il potenziale di flessibilità dato dall’intelligenza artificiale, dal controllo decentralizzato dei consumi e dallo smart peak shaving nella produzione fotovoltaica ed eolica può essere preso in considerazione da Swissgrid nella pianificazione della rete solo se può essere attivato e utilizzato da Swissgrid in qualsiasi momento. Per questo, è necessario creare condizioni quadro normative, sviluppare prodotti, creare requisiti tecnici per l’esercizio e stipulare contratti, cosa che oggi non avviene ancora in misura sufficiente.
6. Comunicare in modo trasparente e coordinarsi con gli stakeholder interessati
Swissgrid coordina la pianificazione della rete a lungo termine con tutti i gruppi di stakeholder interessati. Tra questi vi sono, ad esempio, i gestori delle reti di trasmissione dei Paesi limitrofi, i gestori delle reti di distribuzione e delle centrali elettriche collegate alla rete svizzera di trasmissione, nonché l’Ufficio federale dell’energia (UFE) e la Commissione federale dell’energia elettrica (ElCom). Swissgrid comunica la procedura e i risultati della Rete strategica in modo trasparente e condivisibile.
Rete strategica
La Rete strategica delinea il processo coordinato per lo sviluppo sul lungo termine della rete di trasmissione svizzera. Descrive e giustifica i requisiti di sviluppo della rete determinati per uno specifico anno target. Con la Rete strategica 2040, è la terza volta che si svolge questo processo. Per la prima volta, si fonda sulla base giuridica elaborata nell’ambito della «Strategia Reti elettriche». Conformemente a questa base, l’aggiornamento di questa pianificazione pluriennale per la pianificazione della rete sul lungo termine deve essere ripetuto ogni quattro anni su base comparabile.
La pianificazione della Rete strategica si basa sullo scenario di riferimento svizzero, elaborato dall’Ufficio federale dell’energia (UFE) e sugli scenari ENTSO assegnati. Sono le grandezze di ingresso essenziali per il processo di pianificazione della rete. Lo scenario di riferimento svizzero contiene valori target nazionali per ogni tecnologia di generazione e per ogni gruppo di consumatrici e consumatori per gli anni target definiti. Inoltre, Swissgrid riceve informazioni sull’andamento regionale della produzione e del consumo in Svizzera dalle FFS e dai gestori delle reti di distribuzione e delle centrali elettriche, direttamente collegate alla rete di trasmissione. I gestori della rete di distribuzione (GRD) del livello di rete 3, insieme a Swissgrid, hanno definito in un processo di regionalizzazione come suddividere i valori prefissati per la produzione e il consumo nello Scenario di riferimento sui singoli nodi della rete di trasmissione.
La creazione della Rete strategica da parte di Swissgrid si svolge in tre fasi.
Determinazione della rete iniziale
Punto di partenza del processo di pianificazione della rete è la cosiddetta rete iniziale. Questo modello della rete europea comprende tutti gli elementi di rete che sono in servizio oggi e che rimarranno in servizio fino all’anno target o saranno messi in servizio entro tale data.
Formazione della rete di riferimento
La cosiddetta rete di riferimento viene formata con l’aiuto di simulazioni di mercato e di rete. Ciò avviene aggiungendo nuovi progetti di rete alla rete iniziale fino a quando non risultano più congestioni rilevanti nei vari scenari. I requisiti di ampliamento della rete così individuati vengono coordinati con i GRD collegati alla rete di trasmissione e con i gestori delle reti di trasmissione esteri, in modo da garantire una pianificazione coordinata dell’intera rete elettrica.
- La simulazione di mercato fornisce come risultato l’inserimento orario della centrale elettrica per zona di offerta (un Paese può essere composto da una o più zone di offerta) e i conseguenti scambi transfrontalieri di energia elettrica. La funzione target è coprire il carico in ogni area di offerta, al minimo costo di produzione, tenendo conto della massima capacità di trasporto transfrontaliero tra le aree di offerta. I risultati per area di offerta della simulazione di mercato sono distribuiti ai nodi del modello di rete europea mediante la cosiddetta mappatura. In questo modo, la produzione oraria e il consumo per nodo di rete sono noti come grandezze di ingresso per la simulazione della rete.
- Per ogni scenario, le simulazioni di rete sono calcolate con il modello di rete europeo, in modo da rilevare le eventuali congestioni della rete (violazioni di tensione/n-1). Da questo, è creato l’utilizzo degli elementi di rete per scenario e si palesano le zone in cui è ancora necessario un ampliamento della rete. Quando si utilizza la rete si applica il principio NOVA che esprime l’ottimizzazione della rete prima del potenziamento della rete prima dell’ampliamento della rete e mira a minimizzare gli impatti ambientali e paesaggistici dell’ampliamento della rete.
Creazione della rete target
Dopo la finalizzazione della rete di riferimento, segue la formazione della rete target. Con l’aiuto dell’analisi costi/benefici, si valutano tutti i progetti di rete aggiuntivi nella rete di riferimento. La valutazione di ogni singola misura di ampliamento della rete viene effettuata dal punto di vista economico, ambientale e tecnico e serve come prova di necessità. In linea di principio, solo i progetti i cui benefici superano i costi entrano a far parte della rete target.
Il totale dei progetti di rete aggiuntivi nella rete target rispetto alla rete iniziale è la Rete strategica.
La rete target viene pertanto sottoposta a vari test di stress (ad esempio, guasti multipli, analisi della tensione, situazioni del flusso di carico estreme, ecc.). Idealmente, i test di stress dimostrano che la rete target è robusta nelle situazioni estreme analizzate. In caso contrario, è necessario analizzare quali misure aggiuntive potrebbero essere necessarie.