Perché le linee elettriche sono così strategiche per il futuro dell’economia europea?

Lo stato dell’arte

Il 2040 è stato indicato come l’anno entro il quale si dovranno rinnovare 80 milioni di chilometri di linee elettriche ed aggiungerne altre.

Per capire quale sia la portata dell’impresa, basta considerare che la lunghezza dell’intera rete globale costruita negli ultimi 100 anni e sufficiente ad avvolgere il nostro Pianeta 2.000 volte!

Oltre a mutare “fisicamente” la rete, cambierà in maniera sostanziale anche il proprio “ruolo”: si passerà da un modello di generazione centralizzato a uno decentralizzato. Questo cambiamento di paradigma renderà la rete un soggetto assolutamente fondamentale e strategico.

Per capire ancora meglio l’importanza e la singolarità delle reti elettriche, potremmo dire che esse sono assimilabili ad una spina dorsale che mette in comunicazione, fornendo energia, case, uffici, fabbriche, ospedali…

La domanda delle reti sta aumentando vertiginosamente anche perché si stanno moltiplicando “gli oggetti” elettrici e le fonti di energia: auto elettriche e pompe di calore costituiscono nuove tecnologie che hanno bisogno di nuove fonti; proprio per questo contemporaneamente i Paesi stanno aderendo sempre più a progetti aventi al centro fonti di energia rinnovabile: questo richiede più linee elettriche per collegare queste fonti ai luoghi del fabbisogno.

La transizione energetica è stato proprio il tema dell’”Energy Week – Western Balkans 2023” conclusosi il 19 ottobre di quest’anno e del quale riferiamo alla fine più avanti in questo articolo. È il momento di identificare soluzioni rapide e presentare richieste precise alle forze politiche e agli stakeholders del settore industriale interessato: saranno necessari investimenti in reti più intelligenti e resilienti per favorire una maggiore diffusione delle energie rinnovabili e migliorare la sicurezza energetica.

 

Iniziative concrete

L’IEA (International Energy Agency) ha lanciato un progetto di durata quadriennale: il Digital Demand-Driven Electricity Networks (3DEN). 3DEN ha lo scopo di accelerare il percorso di transizione energetica attraverso l’uso efficace delle tecnologie digitali innovative nel settore elettrico, soprattutto nei Paesi più vulnerabili.  Questo obiettivo verrà perseguito puntando fortemente sul potenziamento delle infrastrutture energetiche grazie all’utilizzo delle fonti rinnovabili e al miglioramento dell’efficienza.

La proposta intende facilitare la diffusione di sistemi digitali e “intelligenti” (smart), che ottimizzino l’interazione tra le diverse componenti del sistema elettrico sia dal lato della domanda (produzione e stoccaggio di energia rinnovabile) che dal lato dell’offerta (efficienza energetica, veicoli elettrici ecc.) con significativi benefici per la riduzione delle emissioni, la qualità dell’aria e l’accesso all’energia. [fonte Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica]

 

Il supporto delle nuove tecnologie: dalla transizione digitale alla transizione energetica

La transizione energetica “chiama” un altro tipo di transizione, quella digitale, anzi, segue quest’ultima.

La digitalizzazione è una premessa necessaria e deve essere implementata su larga scala in tutti i settori, dalla generazione dell’energia, alla sua trasmissione e distribuzione, fino alla progettazione stessa delle linee elettriche. Tutto questo è essenziale soprattutto per potenziare e integrare quote sempre più elevate di fonti rinnovabili.

Per fare tutto ciò occorre:

• pianificazione
• investimenti
• azioni politiche adeguate.

Come dice il detto “per ottenere risultati diversi occorre agire in maniera diversa”. Quello che deve sicuramente cambiare è la mole di investimenti che, attualmente, non è certo sufficiente ad affrontare le nuove sfide: inefficienze, perdite, congestioni, interruzioni… sono solo alcuni dei problemi che occorre risolvere.

Gli investimenti annuali nelle reti dovranno più che raddoppiare, con circa il 75% degli investimenti destinati alle reti di distribuzione per espanderle, rafforzarle e digitalizzarle.

Rafforzare ed espandere le reti elettriche significa creare un’infrastruttura più efficiente e resiliente.

Rendere affidabili e modernizzare le reti sono i due imperativi di questo periodo storico: le infrastrutture vanno sicuramente aggiornate, rafforzate e modernizzate, cioè rese più smart grazie alla digitalizzazione e sicuramente occorrerà renderle più capillari e distribuite in maniera da connettere tutte le fonti rinnovabili che stanno emergendo (impianti fotovoltaici, eolici, ecc…).

L’affidabilità

L’affidabilità è un tema fondamentale: le interruzioni di corrente elettrica costituiscono uno spreco enorme che è stato stimato fino al 2030 pari a 1,3 trilioni di dollari. Ma oltre a questa valutazione meramente economica dobbiamo però considerare altri aspetti più “sociali”, come ad esempio i disservizi prodotti in contesti critici come l’approvvigionamento idrico e alimentare, l’accesso all’assistenza medica, la mobilità, ecc…

La modernizzazione

La modernizzazione e l’ampliamento delle infrastrutture di ridistribuzione elettriche, le reti, costituiscono un nodo strategico sul quale recentemente si sta focalizzando molto l’attenzione.

Le maggior parte delle reti sono obsolete o comunque insufficienti a soddisfare il fabbisogno dei cittadini contemporanei: vanno quindi rimodernate, anche perché devono veicolare in molti casi anche i cavi della fibra.

Era il 1882 quando in Italia nasceva la prima linea di trasmissione elettrica: collegava Roma e Tivoli, quando la popolazione italiana si attestava intorno ai 20 milioni di abitanti.

In conclusione, è assolutamente necessario aumentare la consapevolezza sul ruolo cruciale delle reti nel facilitare la transizione energetica.

Gli obiettivi dell’Europa, la cui rete è la più vasta al mondo, sono focalizzati sulla realizzazione di un sistema energetico decarbonizzato, assolutamente necessario per garantire sicurezza energetica e salvaguardare il clima.

 

Scenari

Oggi ogni Paese deve porsi degli obiettivi energetici e climatici ben precisi:

1. Nel prossimo decennio, il consumo mondiale di elettricità deve crescere del 20% più velocemente rispetto a quanto avvenuto in quello precedente.
2. Azzeramento delle emissioni nette entro il 2050: il che vuol dire che dovrà aumentare la domanda di elettricità
3. Limitazione dell’aumento della temperatura globale a 1,5°C: una diretta conseguenza dei primi due punti

Per realizzare questi obiettivi occorre:

1. Ampliare le reti
2. Vendere più veicoli elettrici
3. Installare più sistemi di riscaldamento/raffreddamento elettrici

Quando parliamo di ampliamenti delle reti, a quali dimensioni facciamo riferimento? Ad esempio le reti attualmente, nel mondo, si estendono per un totale di 80 milioni di km: reti che andranno modernizzate e ampliate, come detto, entro il 2040.

Questa attività di rinnovamento avrà due obiettivi principali:

1. La decarbonizzazione della fornitura di energia elettrica
2. Integrazione efficace ed efficiente delle energie rinnovabili

Nello scenario che vede centrati tutti gli obiettivi, fonti come l’eolico e il fotovoltaico, andranno a costituire l’80% della capacità energetica globale nei prossimi due decenni (rispetto a meno del 40% negli ultimi due decenni).

In un altro scenario, quello dell’Agenzia Internazionale per l’Energia (IEA), che prevede lo 0 emissioni (Net Zero Emissions) entro il 2050, la quota delle rinnovabili dovrebbe salire dall’80% al 90%.

Questo aumento necessita di tutto quanto detto fino ad ora, in particolare dell’ampliamento delle reti elettriche, soprattutto per collegare quelle fonti rinnovabili che si trovano dislocate lontano dai grandi centri urbani.

Il rischio collo di bottiglia e conseguenze sugli obiettivi

Esiste il rischio concreto che la rete elettrica diventi un collo di bottiglia in questo percorso evolutivo.

Esistono tanti progetti che riguardano l’approvvigionamento da fonti rinnovabili: si stima per un totale di 1500 gigawatt (GW) quelli che si trovano già in uno stato avanzato (ma ce ne sono altrettanti in previsione).

Gli investimenti nelle energie rinnovabili sono aumentati rapidamente, mentre gli investimenti globali nelle reti sono rimasti pressoché invariati: stabili a circa 300 miliardi di dollari l’anno.

Questo ritardo ha diverse ricadute negative su altri aspetti:

• implementazione più lenta delle energie rinnovabili e un maggiore utilizzo di combustibili fossili.
• Non si arriverebbe alle emissioni “0” di CO2 entro il 2050.
• L’aumento della temperatura globale a lungo termine andrebbe ben al di sopra di 1,5°C, con una probabilità del 40% che superi i 2°C.
• Aumenta la dipendenza dei Paesi dalla produzione del gas… in un periodo di forte crisi di questo mercato (le importazioni globali di gas sarebbero oltre 80 miliardi di metri cubi in più all’anno dopo il 2030 rispetto a uno scenario allineato con gli obiettivi climatici nazionali, e le importazioni di carbone sarebbero quasi 50 milioni di tonnellate in più).
• Cresce il rischio di interruzioni economicamente dannose. Oggi tali interruzioni costano già circa 100 miliardi di dollari all’anno, ovvero lo 0,1% del PIL globale.

 

Agire

Per creare oggi le premesse per il successo degli obiettivi di cui abbiamo detto sopra, è necessario:

• agire con tempismo,
• eliminare le barriere amministrative e burocratiche
• stimolare l’innovazione

Dovrà esserci sicuramente sincronismo e sinergia da parte dei vari Governi, pensando a lungo termine (pianificazione, autorizzazione e completamento di una infrastruttura di rete nuova richiedono spesso dai cinque ai quindici anni).

I piani di rete dovranno:

• integrarsi con i piani di transizione energetica a lungo termine di tutti i settori
• incoraggiare l’aumento delle risorse distribuite creando connessioni con le regioni ricche di risorse
• sensibilizzare le persone rendendole consapevoli ed informate sul legame tra le reti e il successo delle transizioni energetiche

Abbiamo già detto che gli investimenti dovranno pressoché raddoppiare, ma questo tema costituisce una nota dolente: se si fa eccezione della Cina, a fronte di una crescita della domanda di elettricità, si è assistito ad un calo degli investimenti presso tutte le economie emergenti. Altrove, nelle economie avanzate, gli investimenti sono aumentati, ma non quanto servirebbe.

È infine necessario creare professionisti qualificati lungo tutta la catena di fornitura: la formazione ricoprirà un ruolo strategico negli anni futuri in quanto nuove tecnologie e nuovi strumenti saranno a disposizione di chi dovrà creare le nuove infrastrutture.

 

Energy Week – Western Balkans 2023

Si inserisce proprio in questo filone l’evento organizzato in Montenegro il 18 e 19 Ottobre scorso, che ha radunato autorità ed aziende operanti nel settore energetico provenienti da Albania, Montenegro, Macedonia del Nord, Serbia, Bosnia-Erzegovina e Kosovo, nonché istituzioni finanziarie e investitori internazionali. L’obiettivo era quello di stimolare un dialogo volto a ribadire l’importanza delle energie rinnovabili nell’area balcanica occidentale, zona che per vocazione ha grandi potenzialità proprio per la sua conformazione geografica, e che sta cercando, stimolata anche dalla stessa UE, di avviare un proprio processo di transizione energetica verso modalità più sostenibili di produzione di elettricità.

Ne è un esempio il finanziamento denominato “Energy Support for the Western Balkans” pari a 1 miliardo di Euro presentato a fine 2022, volto ad indirizzare sostegni a breve e medio termine nei Balcani Occidentali nel contesto della crisi energetica allora (e tuttora) in corso: in altre parole, aiutare l’area a diminuire la dipendenza per l’importazione di gas dalla Russia, accelerare la decarbonizzazione e migliorare la sicurezza energetica della regione.

Presente all’evento anche l’italiana Next che da anni si occupa della realizzazione di linee elettriche in tutta Italia e anche in altri Paesi, in particolare in Europa e Sud America.

 

Questo evento è stata un’opportunità sia per capire lo stato dell’arte delle riflessioni su un’attività così strategica come il miglioramento dell’infrastruttura energetica, sia per presentare la soluzione di Next.

La partecipazione del team, costituito dai due commerciali Eva Nilsson e Federica Dian e dalla figura tecnica di riferimento Francesco Pirani, è stato molto apprezzato, tanto che quest’ultimo è stato invitato alla sessione dal titolo “Clean energy technology & Solutions to unlock the untapped potential”.

 

La progettazione delle linee elettriche. Il caso Next

Progettare le linee elettriche è un lavoro molto complesso.

Si parte da un primo obiettivo, che è quello di seguire le direttive nazionali, le cosiddette CEI. Queste linee guida vengono periodicamente aggiornate e quindi aggiornati devono essere anche i calcoli e gli algoritmi.

È inoltre evidente come le linee elettriche costituiscano un qualcosa suscettibile di materiali utilizzati, tipo di conduttori, eventi meteorologici, sismici, deterioramento nel tempo, qualcosa che attraversa terreni e paesaggi di tipo di verso,… l’elenco potrebbe continuare ancora a lungo.

Gli strumenti software, nel corso degli anni si sono perfezionati: dai file excel utilizzati decenni fa, a software molto strutturati e affidabili…, ma, ahimé, anche molto complessi: ne consegue che spesso la curva di apprendimento per utilizzare questi software sia molto ripida.

Negli ultimi anni si è imposto all’attenzione degli addetti ai lavori, specie nel mercato italiano, la soluzione di Next. Il “segreto” del successo di questo software sta proprio nel “nascondere” la complessità dei calcoli effettuati dal programma dietro un’interfaccia intuitiva ed un flusso di lavoro schematico e logico.

 

Il software lavora in due momenti separati:

1. Definizione del rilievo
2. Progettazione della linea

La prima fase si declina nelle seguenti operazioni

• Importazione dei punti battuti (in assenza di un output proveniente da uno strumento di precisione (in formato dxf o ascii), il progettista può battere i punti direttamente nell’ambiente di Google Maps)
• Inserimento degli attraversamenti
• Definizione dei vertici
• Definizione del tipo di sostegno (nel caso di linee esistenti)

Nella seconda si andrà a:

• Definire i tipi di conduttori
• Collegare la linea
• Verificare la linea dal punto di vista distanziometrico (orizzontale e verticale)
• Verificare la linea dal punto di vista meccanico
• Ottenimento di tutti gli output necessari per l’implementazione del progetto (tabella dei tiri derivati, tabella di picchettazione, tabella di tesatura, lista dei sostegni e stampa del progetto)

 

 

 

Per chi volesse avere maggiori informazioni sul software o su come averlo, può far riferimento ai seguenti contatti:

Eva Nilsson – Sales manger
Email: e.nilsson@mynext.it
Tel: 3401925258

Federica Dian
Email: f.dian@mynext.it
Tel: 3457098672