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Nuovi criteri di affidabilità per la gestione dei sistemi energetici

Un consorzio di gestori del sistema di trasmissione (GST) e di fornitori di ricerca e sviluppo finanziato dall’UE ha applicato un nuovo approccio allo sviluppo e al funzionamento della rete elettrica europea, che fa prevedere considerevoli risparmi sui costi e benefici per la società.
Nuovi criteri di affidabilità per la gestione dei sistemi energetici
La gestione dell’affidabilità dei sistemi energetici consente alla rete elettrica di mantenere il livello desiderato di prestazioni minimizzando al contempo i costi socioeconomici di tale mantenimento. In Europa, la gestione dell’affidabilità della rete si è tradizionalmente fondata sul cosiddetto criterio «n.1», secondo il quale in caso di malfunzionamento di un elemento importante, i restanti elementi in funzione devono essere in grado di adattarsi alle nuove condizioni operative senza infrangere i limiti di sicurezza operativa della rete.

Oggi, la crescente incertezza di produzione dovuta a fonti energetiche rinnovabili intermittenti, combinata con le possibilità della gestione della domanda e dello stoccaggio dell’energia, richiede un nuovo criterio di affidabilità. Il progetto GARPUR ha risposto a questa sfida progettando, sviluppando e valutando un nuovo criterio di affidabilità probabilistico per il sistema energetico paneuropeo e per i suoi sviluppi futuri.

Valutazione delle conseguenze delle interruzioni ai sistemi energetici

I ricercatori hanno valutato la rilevanza dei criteri e il loro utilizzo pratico, cercando al contempo di massimizzare il benessere sociale. «La metodologia si basa su due elementi di novità», spiega Oddbjørn Gjerde, coordinatore del progetto. «In primo luogo, considera sia la probabilità sia le conseguenze di eventuali problemi al sistema energetico. In secondo luogo, tiene conto dell’impatto socioeconomico di tali interruzioni.»

Questa nuova metodologia consente ai GST di valutare la probabilità e le conseguenze delle interruzioni ai propri sistemi energetici, che erano espresse come il costo potenziale dei black out per i consumatori. «Grazie a queste informazioni, i GST possono adottare decisioni ed effettuare investimenti in modo da garantire il miglior equilibrio tra sicurezza e costi dell’approvvigionamento», spiega Gjerde.

I nuovi criteri sono stati elaborati nell’ottica dello sviluppo e del funzionamento del sistema e della gestione degli attivi, garantendo un trattamento uniforme dell’affidabilità lungo tutti gli orizzonti temporali. Per prevedere l’ubicazione, la durata e il livello delle interruzioni all’alimentazione elettrica sono stati utilizzati modelli matematici e computazionali. Il nuovo approccio è stato progettato per integrarsi perfettamente con le procedure esistenti impiegate dai GST. I GST hanno verificato la metodologia per la pianificazione e la gestione delle proprie reti e i risultati si sono dimostrati molto promettenti.

Ottenere il giusto equilibrio

Il partner GST in Francia ha confrontato l’attuale regola n.1 con il nuovo approccio, concludendo che i risultati in quanto ad affidabilità potrebbero essere simili, ma con costi ridotti. In Belgio, il GST ha valutato la metodologia mostrando come sia possibile applicare tecniche di associazione al fine di creare modalità operative per il futuro. Il GST in Islanda ha attuato la valutazione probabilistica dell’affidabilità nell’ambito del funzionamento del sistema, fornendo una visualizzazione dei rischi in tempo reale e indicatori utili per gli operatori delle sale di controllo.

Inoltre, il partner GST in Norvegia ha impiegato la metodologia per condurre uno studio di pianificazione dell’espansione dello spazio, che ha rivelato come per una determinata zona scegliere l’alternativa caratterizzata da un’affidabilità più elevata non sarebbe vantaggioso in termini socioeconomici, dato che i costi di investimento maggiori supererebbero i vantaggi. In questo caso sarebbe possibile ottenere risparmi sostanziali di circa il 25 %, soprattutto riducendo il costo degli investimenti.

Grazie a GARPUR, la gestione probabilistica dell’affidabilità verrà estesa dagli esperti che lavorano nelle organizzazioni di GST, che hanno la responsabilità pratica di garantire la sicurezza della fornitura di energia, a tutte le parti interessate che si occupano della gestione dell’affidabilità dell’energia elettrica, tra cui legislatori e governi responsabili di assicurare un buon funzionamento del sistema a vantaggio di tutti i settori della società.

Uno dei più importanti benefici apportati da GARPUR è la possibilità da parte dei GST di adottare decisioni più informate. Applicando la metodologia del progetto si riesce a conoscere il rischio (definito come probabilità x conseguenza) di interruzioni di elettricità e a confrontare quindi diverse alternative, consentendo una scelta ottimale. «L’obiettivo è di trovare l’equilibrio ottimale tra i costi necessari per un approvigionamento affidabile e i costi socioeconomici derivanti dalle interruzioni di elettricità», conclude Gjerde.

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