La diffusione della generazione da fonti intermittenti e la crescente severità di eventi meteorologici estremi richiedono una pianificazione del sistema elettrico che integri aspetti di sicurezza dell’esercizio e resilienza. L’analisi, l’approccio e le soluzioni innovative di RSE

Fra i target di transizione energetica previsti dal pacchetto Fit for 55 dell’Unione Europea, si evidenzia l’obiettivo di zero emissioni nette di gas a effetto serra al 2050. Il Piano Nazionale integrato Energia e Clima fissa al 2030 un target di capacità installata della generazione da fonte rinnovabile pari a 131 GW (79,2 GW solare, 28,1 GW eolico).

Secondo il Documento di descrizione degli scenari 2022 pubblicato da Terna e Snam, al 2030 è atteso un fabbisogno elettrico annuo pari a 366 TWh (circa 42 GW medi orari), in accordo con lo scenario Fit for 55. In rapporto al fabbisogno, si intuisce quindi il notevole grado di penetrazione sul sistema elettrico da parte della generazione rinnovabile, che ha impatto non solo sulla sicurezza di esercizio ma anche sulla resilienza del sistema, a fronte di contingenze severe causate da eventi estremi.

Impatto della transizione sulla sicurezza d’esercizio
Il progressivo incremento della generazione non programmabile, da fonte eolica e solare in particolare, comporta diverse sfide nella gestione del sistema elettrico.
A causa della variabilità e aleatorietà delle suddette fonti, ad esempio, si possono avere ridotti margini di riserva per garantire la copertura della domanda, condizioni di overgeneration, rapide rampe di variazione di carico netto, principalmente la sera con il calo repentino della produzione fotovoltaica.

Le caratteristiche tecnologiche e di connessione, tramite convertitori elettronici di interfaccia, dei generatori usati per sfruttare tali fonti comportano una significativa riduzione della capacità di regolazione della frequenza, dell’inerzia meccanica del sistema elettrico, dei livelli di potenza di cortocircuito e della capacità di regolazione della tensione.

La dislocazione di tale generazione, generalmente distribuita e lontana dai centri di consumo, può comportare congestioni sulla rete elettrica, inversione dei flussi di potenza attiva dalla rete di distribuzione a quella di trasmissione, inefficacia dei piani di difesa basati sulle azioni di distacco del carico in caso di sotto-frequenza. È importante inoltre considerare la contestuale dismissione di grandi impianti di generazione sincrona alimentati da combustibili fossili, tradizionali risorse per i servizi di regolazione.[...]

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