Gli europei sostengono l'energia elettrica
Ricercatori in Germania stanno sviluppando nuove componenti elettroniche che aiuteranno le infrastrutture energetiche ad adattarsi al crescente uso di fonti energetiche rinnovabili e a ridurre le dispersioni di energia durante la trasmissione. Allo stato attuale delle cose, c'è una perdita di corrente nel tragitto lungo i cavi elettrici fino agli utenti. Il team dall'Istituto Fraunhofer per i sistemi integrati e la tecnologia dei dispositivi (IISB) in Germania ha scoperto che un'alimentazione affidabile rappresenta la componente critica dell'infrastruttura. L'infrastruttura dei cavi è costituita da vari punti di commutazione che riducono il voltaggio, permettendo ai dispositivi di accedere alla corrente a bassa tensione. "Un'alimentazione affidabile è la chiave per tutto questo, e nei prossimi anni ci saranno grandi cambiamenti per salvaguardare questa affidabilità," ha spiegato Lothar Frey, professore capo all'IISB. "Un risultato dell'elettromobilità sarà che il trasporto e le reti energetiche cresceranno assieme legati in modo più forte, poiché i veicoli elettrici non soltanto faranno rifornimento di elettricità ma metteranno anche a disposizione della rete elettrica le loro batterie come dispositivi di accumulazione. Le fonti energetiche rinnovabili diventeranno disponibili su più ampia scala, con le singole case che forniscono l'elettricità che hanno generato." Un esempio di questo è il progetto globale DESERTEC, che mira allo sfruttamento dell'energia solare ed eolica nei deserti del mondo. I luoghi su cui è attualmente concentrata l'attenzione di DESERTEC sono il Nord Africa e il Medio Oriente. Gli utenti riceveranno l'elettricità generata per mezzo di lunghe linee elettriche ad alto voltaggio o di cavi sottomarini. I ricercatori hanno aggiunto che cavi, sistemi e componenti già in uso dovranno essere adattati al futuro mix energetico. Questo farà sì che agli utenti ricevano l'elettricità in modo affidabile e con le minori dispersioni possibili. Il team IISB sta riflettendo sulle soluzioni e lo sviluppo di componenti per trasformare efficacemente l'energia elettrica. Secondo il team, la corrente continua sta venendo utilizzata sempre di più per trasmettere l'energia su distanze superiori ai 500 kilometri o per cavi collocati sotto il mare. Questo sistema assicura un voltaggio costante e mantiene basso il consumo; al massimo il 7% dell'energia è persa su distanze lunghe, in confronto a una perdita del 40% per la corrente alternata. I ricercatori affermano che sono necessarie più stazioni di trasformazione per convertire l'alto voltaggio della corrente continua nella corrente alternata richiesta dagli utenti. "In cooperazione con Siemens Energy [Germania] stiamo sviluppando trasformatori per alta tensione," ha fatto notare Markus Billmann dell'IISB. "Questi sono necessari per trasmettere il voltaggio continuo nella rete elettrica e sono fondamentali per progetti come DESERTEC. Questi trasformatori devono essere più affidabili, più scalabili e più versatili rispetto alle soluzioni precedenti allo scopo di soddisfare le necessità delle future reti di fornitura elettrica." Per raggiungere questo obbiettivo, il team sta utilizzando celle con materiali semi-conduttori poco costosi che con le precedenti tecniche di conversione non potevano essere usati per la trasmissione di corrente continua ad alto voltaggio (HVDCT). "A ogni estremità di un sistema HVDCT c'è una stazione di conversione," ha detto il sig. Billann. "Per i convertitori noi usiamo dispositivi interrompibili che possono essere impiegati con frequenze di conversione più alte, e questo porta a sistemi più piccoli che sono più facili da controllare." I ricercatori sono determinati a proteggere le celle da possibili danni. In ciascuna stazione di conversione saranno contenuti circa 5000 moduli. Normalmente, un guasto a questi moduli, che saranno connessi in serie, porterebbe a una reazione a catena e al danneggiamento dell'intera stazione. L'IISB ha cambiato questa situazione. "Ora noi abbiamo risolto questo problema. Assieme ai partner con cui cooperiamo stiamo lavorando su materiali e componenti su misura in modo che in futuro il dispositivo necessiterà di meno energia," ha sottolineato il sig. Billmann.
Paesi
Germania