Le reti elettriche e i test estremi per garantire stabilità e sicurezza

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In un mondo sempre più elettrificato e interconnesso, la sicurezza delle reti di trasmissione dell’energia è una priorità strategica. La sicurezza energetica, nei nostri giorni, è una priorità di carattere economico, strategico, sociale. E sicurezza energetica oggigiorno significa innanzitutto sicurezza del flusso di energia elettrica che alimenta tutte le attività produttive e buona parte delle nostre attività quotidiane. Dall’invio di una mail all’effettuazione di un bonifico, dalla possibilità per un impianto produttivo di operare con efficienza alla stessa possibilità di leggere questo articolo la nostra quotidianità dipende da un fattore: il preciso equilibrio tra produzione, trasmissione, distribuzione e consumo di energia elettrica, la resilienza delle infrastrutture che la trasportano, la difesa dei flussi da ogni imprevisto.

In quanto sistema nevralgico della nostra società, le reti energetiche hanno alti standard di sicurezza. E oggigiorno, tale sicurezza è a un livello strategico e strutturale tale che, quando un impianto subisce una fase di sovraccarico o una linea salta, molto spesso non succede, almeno immediatamente, nulla. Le reti energetiche europee ad oggi funzionano secondo il principio di sicurezza “N-1”, tale da consentire all’infrastruttura di continuare a operare anche in caso di inefficienza di un suo elemento core, sia esso una linea, un trasformatore o un gruppo di generazione. Questo consente a chi opera nella sicurezza di rete di intervenire per sistemare guasti e problematiche, ricostruendo l’equilibrio. Solo allora, in caso di problematiche, le reti sono sottoposte a misure d’emergenza.

Come simulare lo stress della rete

Nessuna rete è infallibile, ma ad oggi la struttura delle trasmissioni in Europa consentono di indicare come l’eccezione gli bllackout della rete come quello spagnolo del 28 aprile. E dietro quei protocolli di sicurezza che prevengono la necessità di procedere in molti casi a spegnimenti automatici, riduzione di carico o disconnessione controllata di impianti c’è un’ampia quantità di lavoro di ricerca e operatività dei componenti che ha portato la rete europea a  esser sviluppata in modo tale da far fronte ad una perdita immediata di 3000 MW.

Testare i componenti è necessario perché, come ogni apparato strategico, una rete non può vedere la sua resistenza messa alla prova di fronte al primo blackout o alla prima crisi. Tra le aziende maggiormente attive a gestire in maniera scientifica e strategica c’è CESI, multinazionale milanese attiva nei sistemi di testing, nella pianificazione infrastrutturale e strategica e negli stress-test sulle reti, condotti tramite simulazioni statiche e dinamiche in regime elettromeccanico. Nei laboratori di CESI si analizzano approfonditamente scenari estremi che possono creare disequilibri tra produzione e distribuzione energetica, oppure momenti particolarmente delicati come le giornate di minor tasso di consumo o di picco e quelle in cui le quantità di rinnovabili immesse sono dominanti. 

Con le moderne tecnologie non si effettuano solo “fotografie” dei sistemi oggetto di studio ma si provvede anche a mettere a terra test sul campo, scenari orientati alla gestione del recupero di una rete da scenari di crisi o destrutturazione del nesso generazione-distribuzione, ma anche analisi approfondite sui flussi dati che le reti intelligenti (smart grid) trasmettono, per capire in anticipo dove e quando potrebbe verificarsi un guasto. Queste simulazioni consentono di analizzare approfonditamente la qualità dei modelli, mettendoli alla prova di dati reali e di scenari costruiti sul campo. L’obiettivo di fondo resta chiaro: minimizzare il rischio, ottimizzare la sicurezza, migliorare la resilienza di una rete capendo con sempre maggior precisione quali siano i limiti a cui l’attuale tecnologia può far spingere le reti energetiche e, in un certo senso, le nostre società. E attrezzandosi, dunque, per superarli.