Eolico offshore: nuove soluzioni tecniche per agevolarne l’integrazione

Nel contesto della decarbonizzazione al 2050, il massiccio dispiegamento della generazione eolica offshore dovrebbe giocare un ruolo importante nei prossimi decenni, innanzitutto perché sono infrastrutture maggiormente accettate dall’opinione pubblica dal punto di vista del loro impatto ambientale rispetto ad altre fonti, in secondo luogo, sul lato della domanda, nuovi attori stanno prospettando business case allettanti, come ad esempio le unità di mobilità elettrica, che offrono nuove opzioni flessibili per i gestori del sistema e i centri dati con una quantità considerevole di consumo di elettricità.

Queste sono alcune delle considerazioni che emergono dal rapporto “Workstream for the development of multi-vendor Hvdc systems – and other power electronics interfaced devices” elaborato da Entso-e, T&D Europe e WindEurope, che delinea le loro prospettive comuni sulla direzione che dovrà prendere la ricerca per risolvere le sfide tecniche causate dall’integrazione di un gran numero di stazioni di conversione fornite da diversi fornitori di tecnologia. 

Il focus è posto sullo sviluppo, la consegna e l’implementazione di sistemi ad alta tensione in corrente continua (Hvdc) multi-terminale e multi-vendor, che forniscono la connessione all’eolico offshore.

Questo documento considera lo stato attuale della tecnologia e della ricerca, proponendo cinque flussi di lavoro interconnessi in un approccio coordinato tra le diverse fasi di implementazione industriale per realizzare sistemi Hvdc multi-terminale e multi-vendor: 

• Workstream 1: Development of standardised interaction study processes and interfaces;
• Workstream 2: Assessment of interoperability for multi-terminal, multi-vendor Hvdc systems;
• Workstream 3. Multi-terminal, multi-vendor real industrial-scale project;
• Workstream 4: Cooperation framework and governance;
• Workstream 5: Network planning, project financing and procurement.

La crescente generazione di energia eolica offshore, in concomitanza con l’aumento della generazione e domanda decentralizzata e distribuita, cambierebbe i flussi di energia in Europa. 

Tali tendenze hanno un impatto diretto sull’infrastruttura di trasmissione e sui flussi di energia transfrontalieri. In generale, quindi ci si aspettano prodotti più flessibili per integrare questi nuovi tipi di connessioni al fine di raggiungere un funzionamento del sistema efficiente in termini di costi. 

Contemporaneamente, è assolutamente necessaria la capacità di controllare il flusso di energia attraverso l’Europa, e una delle tecnologie chiave per ottenere il controllo del flusso di potenza, assicurando l’accettazione sociale e minimizzando l’impatto visivo dell’infrastruttura, sono i sistemi di trasmissione Hvdc3 e altri Peid (Power electronics interfaced devices) come le soluzioni Facts4. 

Le tecnologie Hvdc e Facts sono già diffuse in gran numero in varie parti della rete di trasmissione europea. 

Pertanto, seguendo la strategia dell’UE sull’energia rinnovabile offshore è chiaro che oltre il 2030, l’eolico offshore non può crescere senza sistemi Hvdc multi-terminale e multivendor per collegare la generazione e i carichi.

Superare gli ostacoli della progettazione tecnica

Lo scopo dovrebbe essere quello di permettere reti Hvdc estese per accelerare il Green deal europeo. 

Questo significa superare gli ostacoli esistenti dovuti alla progettazione tecnica e ai concetti tecnici specifici del fornitore, così come le interfacce legate all’architettura per il controllo e la protezione e le principali attrezzature di potenza tra i fornitori. 

In breve, i futuri sistemi Hvdc multi-terminale dell’Europa dovranno essere a prova di futuro ed estendibili a più fornitori. 

L’Europa ha un buon punto di partenza, ma deve lavorare ancora per poter affrontare le sfide poste dall’ambizione della neutralità climatica. Ha certamente il sistema elettrico migliore, ma allo stesso tempo il più intricato al mondo e inoltre, l’Europa è la sede di fornitori di tecnologia per la rete elettrica. 

Oggi, la maggior parte dei sistemi Hvdc, come i sistemi di trasmissione punto a punto, sono progettati dai produttori europei e sono provvisti da un singolo fornitore. Solo di recente, sono stati forniti sistemi Hvdc multi-terminale e “multi-terminale pronto”, tuttavia, questo non rappresenta ancora una fornitura multi-vendor.

I sistemi multi-vendor hanno bisogno di requisiti funzionali standardizzati per i convertitori Hvdc e stazioni di commutazione di diversi fornitori, nonché interfacce standardizzate con la rete elettrica per garantire l’interoperabilità. 

Ci sono numerosi esempi di come questo è stato realizzato in passato, di come i problemi di interoperabilità osservati nel primo sistema Hvdc offshore wind, sistema di connessione eolica offshore, sono stati risolti e non hanno ostacolato il rapido sviluppo della tecnologia, divenuto maggiore a 10 GW in 10 anni. 

Con una forte industria eolica, una stretta cooperazione di tutte le parti interessate, il sostegno sufficiente degli stati membri, della politica dell’UE e di un quadro di finanziamento, l’Europa sarà in grado nel prossimo futuro di fornire una soluzione importante.