Carico (n-1) nella rete elettrica svizzera

La rete svizzera di trasporto ha raggiunto il limite delle sue capacità. Oltre due terzi della rete svizzera di trasporto sono stati costruiti più di 40 anni fa e non soddisfano più le esigenze future del crescente consumo energetico come pure le fluttuazioni dell’immissione di elettricità da fonti rinnovabili. Già oggi i gestori della centrale elettrica devono ridurre la produzione di corrente elettrica a partire dalla forza idrica, poiché Swissgrid non dispone di sufficiente capacità di rete per il transito dell’energia. La stazione di comando della rete Swissgrid Control nell’esercizio della rete svizzera di trasporto si troverà a dover affrontare grandi sfide a causa delle congestioni strutturali.

Nella rete svizzera di trasporto in ogni momento possono verificarsi carichi della rete imprevisti a causa di eventi straordinari come guasti di elementi di rete (linee o trasformatori). L’energia elettrica – ad es. dopo il guasto di una linea – segue il percorso attraverso gli elementi di rete ancora intatti. Questi flussi di energia inaspettati possono portare al sovraccarico di un altro elemento di rete.

Almeno ogni cinque minuti Swissgrid Control determina sulla base di migliaia di misurazioni di corrente e di tensione il carico (n-1) degli elementi di rete di tutta la rete svizzera di trasporto. Vengono calcolati quali valori di regolazione risultano in seguito al guasto simulato di un qualsiasi elemento per gli elementi di rete rimanenti. La simulazione mostra quale elemento dell’intera rete di trasporto ancora intatta sarebbe caricato più pesantemente nel caso del guasto di un altro elemento di rete. Un carico (n-1) di oltre 100% significa che questo potrebbe provocare un sovraccarico e nel caso di un sovraccarico prolungato la perdita di un ulteriore elemento di rete. Pertanto, lo scopo dell’esercizio della rete è di mantenere il carico (n-1) degli elementi di rete sempre entro un massimo di 100%.

La simulazione (n-1) quindi non rappresenta il carico effettivo della rete di trasporto. Il risultato della simulazione però serve a Swissgrid Control per la preparazione e l’attuazione di misure nell’evenienza di un superamento del limite (n-1).

La rete di trasmissione svizzera o rete ad altissima tensione è un sistema complesso con una lunghezza complessiva della linea di circa 6700 chilometri, 140 stazioni elettriche e 41 collegamenti all’estero. Gli elementi di rete con i carichi (n-1) più elevati coincidono con le note congestioni di capacità nella rete di trasporto esistente. Se nel caso (n-1) sono sovraccaricati sempre gli stessi elementi di rete, si tratta di una strozzatura nella rete svizzera di trasporto.

Nella rete svizzera di trasporto (380/220 chilovolt) durante l’anno civile 2013 come già negli anni precedenti in diversi punti sono stati registrati carichi (n-1) troppo elevati. Questi carichi possono essere causati dal guasto di diversi elementi di rete. In Swissgrid Control viene registrato ogni elemento di rete che a causa del guasto di un altro elemento di rete subisce un carico (n-1) troppo elevato. Grazie a queste informazioni Swissgrid Control può avviare le misure necessarie nella rete.

Sulla carta che segue sono visibili le linee o i trasformatori per cui durante l’anno 2013 si sono presentati i carichi (n-1) più elevati. Gli elementi di rete interessati sono caricati pesantemente in particolare a causa di mancanza di capacità di trasporto per il transito dell’energia a partire dalla forza idrica. La rappresentazione mostra che la rete di Swissgrid nell’anno 2013 ha subito carichi elevati.

Netzengpaesse_Datenbooklet_it
Z100118_swissgrid-control_01

 
Nell’esercizio della rete di trasporto solo in casi eccezionali le condizioni sono ideali. L’esercizio è piuttosto caratterizzato dalle messe fuori esercizio pianificate di elementi di rete, dalle messe fuori servizio per revisione di centrali elettriche e da differenze tra l’utilizzazione di energia elettrica prevista e quello effettivo. La situazione è aggravata dai carichi della rete causati da eventi straordinari come ad es. il guasto di una centrale elettrica o di una linea di trasmissione. A seconda della misura di un carico (n-1) troppo elevato in Swissgrid Control vengono adottate misure per ripristinare la sicurezza (n-1). Più alto è il superamento calcolato dei limiti del 100% e più drastiche e a breve termine sono le misure scelte. Queste vanno da misure topologiche (cambiamento dell’interconnessione delle linee) a interventi nella produzione delle centrali elettriche (ridistribuzione) fino alla limitazione dei transiti transfrontalieri o all’apertura ai consumatori.

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