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Project GRID RESILIENCE 2018

Sicurezza e vulnerabilita' del sistema elettrico

Sicurezza e vulnerabilita' del sistema elettrico

Power System Research

2018-2018

Antonella Frigerio

Nel periodo di riferimento nel progetto è proseguito lo sviluppo di approcci innovativi per valutare la sicurezza d’esercizio di sistemi energetici interconnessi e di grandi dimensioni, caratterizzati sempre più da una crescente penetrazione della generazione rinnovabile e distribuita, tenendo conto delle incertezze connaturate al nuovo assetto della rete e della necessità di rendere più flessibili gli impianti di generazione convenzionali. Inoltre si propongono approcci innovativi per valutare la resilienza del sistema energetico, sempre più minata dall'intensificazione degli eventi meteorologici estremi e dei rischi ambientali, quali terremoti e alluvioni.

La transizione verso un sistema energetico decarbonizzato, guidata a livello europeo dallo Strategic Energy Technology Plan (SET-Plan), fondato sulle priorità dell’Energy Union, e a livello italiano dalla Strategia Energetica Nazionale emanata a fine 2017, sta di fatto cambiando l’assetto delle reti elettriche dei paesi europei e, più in generale, la governance dell’intero sistema energetico.

L’attuale quadro vede la produzione da fonti rinnovabili non programmabili, con priorità di dispacciamento, in continua crescita a scapito della generazione delle unità termoelettriche. Nonostante gli impianti convenzionali stiano incrementando la loro flessibilità, la fornitura dei servizi di sistema risulta comunque difficoltosa ed economicamente onerosa, accrescendo il rischio di contingenze. A queste criticità si aggiunge il rischio di propagazione wide area delle perturbazioni dovuto allo sfruttamento delle interconnessioni fra paesi, nate inizialmente per garantire il mutuo soccorso ma oggi sempre più utilizzate per ingenti transazioni di energia a scopo commerciale. Non da ultimo, è evidente l’urgenza di migliorare la resilienza del sistema energetico nei riguardi degli eventi meteorologici estremi e ambientali, sempre più frequenti e intensi, che provocano ogni anno impatti sociali e ingenti danni economici.

Per garantire ai cittadini un approvvigionamento energetico sicuro, sostenibile ed economico anche in tali condizioni, in continuità con il Triennio 2015-2017 il progetto ha proseguito lo sviluppo di metodi e strumenti per fornire supporto agli operatori del settore nel gestire quasi online la sicurezza dinamica della rete interconnessa, in presenza di incertezze, e valutare la resilienza del sistema energetico a fronte di eventi estremi, proponendo azioni attive e passive di mitigazione. Nel gruppo di lavoro CEI sulla resilienza è nata una stretta collaborazione con gli stakeholder con i quali si sono analizzati i problemi generati dalle wet snow e dalla caduta di piante, avvalendosi dello strumento di allerta e monitoraggio WOLF e delle sperimentazioni condotte presso la stazione WILD. È stato inoltre proposto il dataset di rianalisi meteorologica MERIDA per descrivere le variabili che caratterizzano gli eventi estremi. Inoltre all’interno della piattaforma ISAP+ (Integrated Security Assessment Platform) sono stati sviluppati i modelli di alcune contromisure passive per quantificare i benefici apportati alla resilienza del sistema a fronte di nevicate umide, in termini di riduzione del carico perso: i dispositivi anti-torsionali e i coating ice-fobici.

Per valutare quanto sia possibile flessibilizzare i cicli combinati, sono state analizzate manovre accelerate con un simulatore dinamico d’impianto e un modello a elementi finiti, stimando il relativo consumo di vita dei materiali sulla base della legge di danno desunta da prove sperimentali.

Per classificare il rischio sismico delle dighe in calcestruzzo, nel Triennio è stato sviluppato lo strumento IRIS, basato su metodi speditivi che consentono di valutare la sicurezza strutturale e le perdite conseguenti a un rilascio incontrollato d’acqua. In IRIS sono state rese disponibili le mappe delle aree inondabili per facilitarne l’utilizzo. Si sono inoltre sviluppati modelli avanzati per le verifiche sismiche delle dighe in grado di riprodurre la propagazione delle onde sismiche in fondazione e modelli semplificati per prevedere il potenziale espansivo a lungo termine del calcestruzzo che ne causa il degrado. È stata infine rilasciata la nuova versione FOSS SPH SPHERA v.9.0.0 (RSE SpA) per studiare inondazioni, frane e stimare i danni da allagamento in sottostazioni elettriche.