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Upgrading a commercially-available Fault Current Limiter to a more cost-effective device for enabling additional capacity and improving energy efficiency, by limiting destructive fault currents

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Incrementare la capacità di potenza

Un progetto finanziato dall’UE ha raggiunto una significativa riduzione delle dimensioni dei limitatori FCL a nucleo saturato e ha migliorato i loro limiti di prestazione, creando così nuove opportunità di mercato.

Energia

Per soddisfare il consumo energetico in continuo aumento della società è necessario sviluppare ulteriori collegamenti tra i fornitori che producono elettricità e la rete. Anche se con ciascuna fonte energetica o sottorete aggiunta alla rete elettrica la sua flessibilità operativa aumenta, allo stesso tempo si incrementa la probabilità di incontrollabili correnti di guasto provenienti da cortocircuiti che superano i limiti di protezione della rete. Queste correnti di guasto a cascata interrompono la fornitura, danneggiano le attrezzature e portano a gravi interruzioni della corrente elettrica che possono costare centinaia di milioni di euro. Di conseguenza, gli operatori della rete elettrica stanno cercando dei modi per incrementare la capacità di potenza aggiungendo delle fonti energetiche, pur mantenendo la resilienza della rete. La sfida, tuttavia, è rappresentata dal fatto che soluzioni convenzionali come la segmentazione della rete e i suoi aggiornamenti solitamente hanno un costo compreso tra alcuni e centinaia di milioni di euro. Per di più, queste soluzioni hanno un impatto negativo su qualità, stabilità e affidabilità della corrente elettrica – essenzialmente annullando qualsiasi vantaggio che apportano. Per questa ragione, molti operatori della rete elettrica stanno rivolgendo la loro attenzione verso nuove soluzioni alternative per limitare la corrente di guasto (FCL, Fault Current Limiting). “I dispositivi FCL sono una soluzione per incrementare la capacità delle reti elettriche e per connettere in modo economico generazione distribuita e fonti rinnovabili,” afferma Yoram Valent, amministratore delegato e cofondatore di GridON Ltd, e coordinatore del progetto FCL finanziato dall’UE. Creare una migliore soluzione FCL GridON, uno dei principali fornitori di soluzioni FCL, fornisce soluzioni per la mitigazione dei guasti a operatori della rete, produttori indipendenti di energia e clienti industriali. I dispositivi FCL dell’azienda hanno funzionato senza problemi in reti attive sin dall’inizio del 2013, e sono considerati affidabili, facili da azionare e mantenere, e molto efficaci nel limitare numerosi guasti. Queste soluzioni FCL riducono notevolmente la spesa di capitale ed evitano allo stesso tempo aggiornamenti dispendiosi in termini di lavoro e tempo e il pensionamento anticipato di attrezzature ancora idonee all’utilizzo. “Le nostre soluzioni per la mitigazione dei guasti consentono una maggiore capacità di potenza e una connessione economica di generazione distribuita e fonti energetiche rinnovabili intermittenti,” aggiunge Valent. “Esse inoltre migliorano l’efficienza energetica e la stabilità della rete e riducono le emissioni di carbonio.” Tuttavia, la soluzione FCL di riferimento (all’inizio del progetto) non era attuabile per alcuni segmenti specifici del mercato. Per esempio, la distribuzione a media tensione e le reti industriali richiedono un prodotto più piccolo e meno costoso. Attraverso il progetto FCL finanziato dall’UE, i ricercatori di GridON sono riusciti a ottenere una notevole riduzione delle dimensioni del dispositivo FCL a nucleo saturato dell’azienda e hanno migliorato i suoi limiti di prestazione. “Abbiamo sviluppato con successo un dispositivo FCL migliore a nucleo sturato, aggiungendo un sistema di commutazione recentemente sviluppato di elettronica di potenza,” spiega Valent. “Questa nuova architettura integrata ha consentito di ottenere una riduzione dell’impronta ecologica e dei costi della principale unità FCL, posizionandola quindi come una soluzione molto attraente per le reti di distribuzione e i clienti industriali.” Aprire la strada a nuove possibilità I risultati ottenuti dal progetto aprono la strada a un’adozione più ampia da parte del mercato della soluzione FCL, oltre a sfruttare applicazioni che non erano attuabili o erano meno attraenti con la tecnologia di prima generazione. “Il dispositivo FCL migliorato consente una connessione semplice ed economica di nuove fonti di generazione alle reti elettriche esistenti,” afferma Valent. “Queste nuove connessioni incrementano la capacità di generazione di dense aree urbane e potrebbero offrire un costo ridotto per l’elettricità, per non parlare delle nuove entrate che potrebbero creare per le aziende in grado di produrre energia.” Grazie al dispositivo FCL efficace in termini di costi sviluppato in questo progetto, i clienti industriali possono ora incrementare la capacità di potenza dei loro stabilimenti. Questo rende direttamente possibili risparmi sui costi nell’ammodernamento delle attrezzature esistenti, fa risparmiare tempo nell’approvazione di nuove connessioni della generazione distribuita e riduce l’impronta ecologica della rete. Valent afferma che GridON intende commercializzare ulteriormente la tecnologia FCL basata sull’elettronica di potenza e promuoverla con potenziali clienti e portatori di interesse in tutto il mondo.

Parole chiave

FCL, GRIDON, reti elettriche, consumo energia

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