La Fattoria degli Animali: raddrizzare la schiena dell’Anatra [Parte 2]

La schiena dell’anatra

Nella prima parte dell’articolo abbiamo visto come la curva della domanda elettrica stia evolvendo negli anni, riducendo il picco mattutino; scavando un forte  il picco negativo nelle ore di pranzo e, quindi, aumentando il divario e la variazione con il la punto di carico che si presenta nella fascia oraria serale.

La forma centrale della schiena dell’anatra che si manifesta nelle ore meridiane del giorno corrisponde, in segno negativo, all’apporto di energia che deriva dagli impianti fotovoltaici.Ce ne convinciamo facilmente confrontando l’avvallamento della prima figura con i picchi della seconda (quest’ultima rappresenta la produzione oraria di un impianto fotovoltaico in estate, autunno, primavera ed inverno).

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‘Vogliamo capire dove si può arrivare? Guardiamo la terza figura: il diagramma di carico di unisola dele Hawaii dove il 10% della potenza installata è data da tetti fotovoltaici. Ebbene, dalle 10 alle 14 del 8 agosto 2013 la domanda è negativa!! Questo significa che l’energia prodotta supera quella assorbita.

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Raddrizzare la schiena all’anatra

In pratica, dal punto di vista della rete, gli impianti fotovoltaici non sono visti come centrali di produzione ma come elementi che riducono la domanda di energia elettrica, tanto che si parla oggi del “net-load” differenza fra quanto deve fornire il sistema di centrali e quello che è l’apporto del fotovoltaico.

Vediamo i malumori ed inconvenienti che questa situazione provoca:

  • L’apporto degli impianti fotovoltaici non è programmabile, quindi, i profili di cui si sta parlando sono molto mutevoli e possono variare nel giro di pochi minuti.
  • L’apporto degli impianti fotovoltaici può arrivare  a creare condizioni di sovrapproduzione (vedi l’esempio delle Hawaii).
  • L’insieme delle centrali di produzione di base deve essere dimensionato per la domanda serale: questo richiede la presenza di molta potenza installata ottenibile con la realizzazione di centrali che, però, durante il giorno devono stare spente.
  • Un carico che varia repentinamente nel tempo e in modo consistente in termini di potenza richiesta necessita di centrali velocemente regolabili e con un ampia dinamica di regolazione. Questo non fa parte delle caratteristiche delle centrali carbone, non è applicabile molte centrali nucleari,  Solo le più costose centrali a gas possono intervenire nelle fasi di forti variazioni.
  • I transitori acceso-spento rendono meno efficiente e più inquinante il funzionamento delle centrali a combustibile fossile e delle centrali nucleari e, quindi, meno remunerativo il loro utilizzo (Questo tipo di centrale, in linea di massima può risultare conveniente se i macchinari funzionano a regime continuativo e con variazioni limitate).
  • A fronte dei transitori descritti, la regolazione della tensione e della frequenza della energia elettrica immessa in rete in forma alternata e più complicata.

Partiamo dal presupposto, da molti auspicato, che, si voglia a spianare la schiena all’anatra per rendere minori e meno repentine le variazioni della domanda.

Per intervenire in tal senso le soluzioni possibili sono:

  • Dotare il sistema di produzione programmabile di centrali alimentate a gas naturale che sono in grado di fare fronte alle variazioni di carico.
  • Rendere possibile la disconnessione degli impianti fotovoltaici dalla rete da parte del gestore di rete.
  • Rendere i convertitori statici installati negli impianti fotovoltaici (ma anchein quelli eolici etc.) in grado di compensare sempre meglio la potenza attiva e reattiva della rete.
  • Predisporre stazioni in grado di accumulare l’energia elettrica.
  • Realizzare sistemi automatici di controllo  in grado di provvedere autonomamente alla regolazione delle centrali e della configurazione della rete elettrica di trasmissione dell’energia elettrica.
  • Migliorare la capacità di prevedere la disponibilità di fonti naturali (sole e vento) per poter prevedere l’apporto di energia alla rete (o la riduzione del carico) degli impianti non programmabili.

Se, oggigiorno, il “problema” della schiena dell’anatra va a toccare non solo aspetti tecnici ma, anche, evidentemente, interessi economici rendendo certi operatori del settore “grumpy”, il futuro ci prospetta uno scenario in cui l’adozione di una soluzione piuttosto che un’altra, sposta sensibilmente certi equilibri economici, finanziari, e, infine, socio politici.

Senz’altro saranno coinvolte scelte strategiche e di programma che aprono scenari inediti, tutti da esplorare.

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