INNOVAZIONE/ Per la regolazione della rete elettrica prenderemo la funivia

- Arturo Lorenzoni

Ricercatori dell’Università di Padova stanno studiando sistemi di accumulo e regolazione delle reti elettriche basati sul principio degli impianti a fune. Ne parla ARTURO LORENZONI

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Foto: InfoPhoto

Negli ultimi anni la rete elettrica di distribuzione ha visto cambiare in modo progressivo il proprio ruolo e significato, con la crescita esponenziale degli impianti di produzione distribuiti da fonte solare ed eolica. Le situazioni di inversione di flusso, con l’energia che transita dalla rete di distribuzione in media tensione verso la rete di alta tensione, un tempo fenomeni eccezionali, sono divenute ora la regola, con variazioni di flusso enormi nel corso di poche ore.

Questa evoluzione del ruolo delle reti è intrinseca nella diffusione degli impianti alimentati con fonti rinnovabili intermittenti e sta imponendo un ripensamento dell’architettura di controllo delle reti stesse in tutti i paesi europei, ove le reti furono pensate e costruite ormai un secolo fa, in un mondo statico e analogico. Oggi è possibile utilizzare molta tecnologia digitale e portare il controllo da un unico punto centrale alla periferia, nei pressi dei carichi e degli impianti di piccola taglia.

Le variazioni della produzione, ai livelli di penetrazione raggiunti, non possono più essere bilanciate solo dai restanti impianti modulabili, ma richiedono il supporto di una regolazione dedicata, con sistemi di accumulo dell’energia (e della potenza) nei momenti di alta generazione e il successivo rilascio nei momenti di scarsa produzione. Tale funzione, su scala temporale piuttosto ravvicinata, può essere fatta con impianti di accumulo elettrochimico, come stanno sperimentando Terna ed Enel in Italia, che hanno però costi sostenuti, condizioni operative funzione dello stato di carica delle batterie stesse e impatto ambientale potenzialmente significativo, se non gestiti correttamente lungo tutta la filiera produttiva dalla costruzione allo smaltimento.

Per questa ragione al Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Padova si stanno studiando sistemi di accumulo e regolazione delle reti basati su un principio diverso: gli impianti a fune. Un impianto a fune, capace di muovere dei pesi (carrelli ad aggancio automatico) tra due livelli e regolato in velocità, ha la possibilità di assorbire potenza e rilasciarla con efficienze anche superiori a quelle delle batterie, può avere una regolazione molto fine in potenza, non ha limiti all’energia immagazzinabile, se non quelli della dimensione del magazzino dei carrelli a monte e a valle, non degrada le proprie prestazioni nel tempo, non è funzione dello stato di carica/scarica, ha un impatto ambientale assai ridotto e totalmente reversibile. E, non ultimo, può essere fatto con tecnologia 100% italiana e un mercato a livello mondiale potenzialmente enorme.

Il passaggio da assorbimento a rilascio di energia può avvenire in pochi secondi e il criterio di controllo può essere funzione del livello istantaneo di generazione del portafoglio di un produttore, oppure dei flussi regolati da un distributore. Si tratta insomma di un impianto dedicato esclusivamente alla regolazione della rete, un tempo non necessario per le caratteristiche della produzione termoelettrica prevalente, oggi assai desiderabile per aiutare la gestione dei flussi di energia sempre meno prevedibili. Lo schema dell’impianto è piuttosto semplice, con una fune portante fissa e una traente, direttamente accoppiata a un motore/generatore connesso tramite inverter alla rete di media tensione in prossimità di una cabina di trasformazione.

Tale impianto è pensato non tanto per immagazzinare energia, operazione oggi poco remunerativa con i prezzi piuttosto piatti nel mercato elettrico, quanto per fornire servizi di regolazione nel mercato del dispacciamento, ove, soprattutto in prospettiva con la revisione delle regole, vi possono essere condizioni premianti per chi offra servizi di qualità. Ad oggi, utilizzando solo tecnologia provata e commercialmente disponibile, si è proceduto alla progettazione preliminare con la collaborazione tra l’Università e un’impresa che dispone della tecnologia adeguata, e si sta cercando di finanziare un progetto pilota della potenza di punta di 2 MW, convinti delle potenzialità di tale tecnologia per gestire l’intermittenza dei flussi sulle reti. A presto, ci si augura, le foto dell’impianto.

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