Il Politecnico di Zurigo fornisce la chiave per la transizione energetica nella rete elettrica
Se le grandi centrali elettriche scompaiono, c'è il rischio di un caos nella rete. Questo perché mancano di un generatore di orologio. I ricercatori del Politecnico di Zurigo presentano ora una soluzione con cui gli inverter delle centrali eoliche e solari stabilizzeranno la rete in futuro. Una svolta per la sicurezza dell'approvvigionamento nell'era delle rinnovabili.
La rete elettrica europea si basa sulla corrente alternata e su un ritmo preciso che in passato era dettato da grandi centrali elettriche con turbine pesanti. Con l’abbandono graduale del carbone e del nucleare, questi generatori di orologi stanno sempre più scomparendo. Quella che sembra una nota tecnica secondaria è in realtà una sfida chiave della transizione energetica. Senza una frequenza stabile, c’è il rischio di interruzioni di corrente e di instabilità del sistema.
Poiché i sistemi eolici e solari forniscono corrente continua, sono necessari degli inverter per convertirla in corrente alternata compatibile con la rete. Finora, questi hanno seguito passivamente il ciclo esistente. Tuttavia, con l’eliminazione delle centrali elettriche tradizionali, è necessario un cambio di paradigma. In futuro, gli inverter dovranno essere essi stessi in grado di formare la rete, una sfida che il Politecnico di Zurigo ha affrontato con successo.
Algoritmo invece di spegnimento
Sotto la guida del Prof. Florian Dörfler, un team di ricerca del Politecnico di Zurigo ha sviluppato un sistema di controllo rivoluzionario per gli inverter. Questo impedisce ai sistemi di spegnersi automaticamente in caso di guasti alla rete, come i cali di tensione. Invece, rimangono collegati alla rete, stabilizzano attivamente la frequenza e limitano in modo indipendente la loro potenza di uscita. Un meccanismo di protezione che evita i sovraccarichi e supporta la rete allo stesso tempo.
La soluzione è puramente software e quindi direttamente adatta all’uso industriale. I primi test pratici in laboratorio hanno avuto successo. È stata presentata una domanda di brevetto per i nuovi algoritmi, che potrebbero presto essere integrati nei sistemi di controllo industriali.
Tabella di marcia per la transizione energetica
L’approccio innovativo dell’ETH ha il potenziale per diventare la spina dorsale dell’alimentazione futura. Decentrata, flessibile, stabile, una rete elettrica che non è più sostenuta da poche grandi centrali, ma da migliaia di impianti solari ed eolici controllati in modo intelligente.
I partner industriali sono invitati a collaborare con gli studenti dell’ETH per la realizzazione, ad esempio attraverso tesi di Master nelle aziende. Questo crea un trasferimento diretto di conoscenze dalla ricerca all’industria e, in ultima analisi, alle reti elettriche europee.
Il contributo alla transizione energetica è notevole. La soluzione aumenta la sicurezza della rete, riduce il rischio di blackout e rende tecnicamente fattibile la transizione alle energie rinnovabili. Un elemento chiave per un futuro energetico resiliente e sostenibile.