Rafforzare la rete elettrica svizzera con rame e cervello
La transizione energetica pone requisiti elevati alla rete elettrica svizzera. L'espansione delle energie rinnovabili, come il fotovoltaico e l'eolico, non solo richiede una maggiore capacità di rete, ma anche sistemi di controllo intelligenti. I ricercatori del Politecnico di Zurigo stanno sviluppando soluzioni innovative per rendere l'infrastruttura di rete più efficiente e flessibile, con una combinazione di espansione fisica della rete e controllo intelligente della stessa.
Inserendo per legge l’obiettivo di zero netto entro il 2050, la Svizzera ha tracciato un percorso importante per un approvvigionamento energetico neutrale dal punto di vista climatico. L’espansione delle energie rinnovabili come il fotovoltaico, l’idroelettrico e l’eolico sta progredendo. Tuttavia, l’infrastruttura di rete esistente non è progettata in modo ottimale per questo. L’integrazione delle immissioni fluttuanti richiede una rete elettrica flessibile che eviti i colli di bottiglia e garantisca una fornitura stabile.
L’espansione della rete è la sfida più grande
La Svizzera dispone di una solida rete di trasmissione, che è di grande importanza per il commercio internazionale di elettricità. Tuttavia, due terzi dei 6700 chilometri di linee hanno tra i 50 e gli 80 anni e devono essere modernizzati. C’è una necessità ancora maggiore di agire ai livelli inferiori della rete. Le reti di distribuzione locali sono sempre più problematiche, in quanto i generatori di elettricità decentralizzati, come i sistemi solari sui tetti o i veicoli elettrici, mettono a dura prova la rete a bassa tensione. Le capacità di queste reti devono essere ampliate e controllate meglio.
Soluzione in rame e intelligenza
Due approcci sono fondamentali per un’infrastruttura di rete a prova di futuro.
Espansione classica della rete:
L’espansione fisica della rete elettrica attraverso nuove linee, cablaggi rinforzati e trasformatori più potenti. Questo è costoso, ma in molti casi inevitabile.
Sistemi di controllo intelligenti:
La digitalizzazione e le tecnologie intelligenti possono essere utilizzate per regolare in modo efficiente i flussi di elettricità. Ciò include, ad esempio, sistemi di alimentazione flessibili per il fotovoltaico, batterie domestiche compatibili con la rete e gestione ottimizzata del carico per le auto elettriche e le pompe di calore. Questi concetti riducono i costosi aggiornamenti della rete e rendono il sistema più agile.
La flessibilità come fattore di successo
Una rete altamente flessibile può attenuare le fluttuazioni di potenza e bilanciare i picchi di domanda. Ciò può essere ottenuto attraverso una stretta rete con i Paesi vicini, l’uso di sistemi di accumulo come le centrali elettriche di pompaggio e meccanismi di controllo intelligenti. I ricercatori del Politecnico di Zurigo stanno anche studiando come la mobilità elettrica possa contribuire alla stabilità della rete, ad esempio attraverso una ricarica controllata nei momenti di alta disponibilità di energia.
Entrambi sono necessari
Né l’espansione della rete tradizionale né i sistemi di controllo intelligenti sono sufficienti da soli per rendere la rete elettrica svizzera adatta alla transizione energetica. È necessaria una combinazione di entrambi: rame per l’infrastruttura fisica e cervello per i concetti di controllo innovativi. Gli investimenti in entrambe le aree sono essenziali per soddisfare le crescenti richieste di energie rinnovabili in modo efficiente ed economico.