Rafforzare la rete per combattere il cambiamento climatico

Il cambiamento climatico è sempre più evidente e i dati mostrano una rivoluzione preoccupante. La causa, in buona parte, è da attribuire all’uomo e, in particolare, come sottolinea l’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) all'uso dei combustibili fossili, che rilasciano nell'aria un’enorme quantità di anidride carbonica e altri gas serra, in grado di intrappolare calore. Così, secondo l'OMS, "negli ultimi 130 anni, il mondo si è riscaldato di circa 0,85°C e ciascuno degli ultimi 3 decenni è stato successivamente più caldo di qualsiasi decennio precedente, dal 1850". Oltre ad impattare negativamente sulla salute delle persone, il cambiamento climatico rappresenta un costo elevato per l’economia, a causa dei danni a persone e infrastrutture.

In questo senso, il cambiamento climatico potrebbe avere effetti particolarmente dannosi anche sulle reti elettriche. Un esempio concreto: siccità più frequenti e cambiamenti nelle precipitazioni possono influenzare negativamente la produzione di energia idroelettrica, mentre la capacità di trasmissione può essere ridotta o le linee di distribuzione danneggiate a causa degli enormi incendi causati delle temperature più calde e dalla riduzione delle piogge.

Pertanto, è sempre più urgente investire nella resilienza delle reti elettriche. Lo dimostra l’incidente verificatosi in Texas, che ha inviato un chiaro segnale verso un aumento degli investimenti per la modernizzazione della rete. Solamente lo scorso anno, gli Stati Uniti hanno subito 22 eventi climatici estremi, pagando un prezzo totale di 95 miliardi di dollari in danni a case, aziende e infrastrutture pubbliche. Uno studio del Dipartimento dell'Energia ha stimato che le interruzioni di corrente costano all'economia statunitense fino a 70 miliardi di dollari all'anno.

In un rapporto del Joint Research Centre (JRC) della Commisione Europea, si evidenzia che i danni annuali alle infrastrutture critiche europee potrebbero decuplicarsi entro la fine del secolo a causa del cambiamento climatico (da 3,4 miliardi di euro oggi a 34 miliardi di euro). L'industria, i trasporti e il settore energetico, soprattutto nell'Europa meridionale e sudorientale, sono maggiormente a rischio di danni causati da ondate di calore, siccità, inondazioni costiere e interne, tempeste e incendi. Ad esempio, a causa delle avverse condizioni meteorologiche, lo scorso gennaio un'interruzione dell'alimentazione elettrica originatasi in Croazia ha avuto un impatto sull’intera Europa continentale, che si è divisa in due aree elettriche ben distinte. Solo l'attivazione automatica delle funzioni di sicurezza nelle centrali elettriche di tutta Europa e l'attivazione automatica del load shedding – ovvero il distacco di carico, usato proprio nelle situazioni in cui la domanda di elettricità supera la fornitura necessaria alla stabilità della rete – in Italia (1.000 MW) e Francia (1.300 MW) ha evitato scenari peggiori. Questo incidente, ancora una volta, ha messo in guardia sui rischi della reale possibilità di un blackout a livello europeo. Pertanto, è essenziale studiare modelli ed elaborare strategie che possano affrontare il cambiamento climatico, rendendo la resilienza delle reti parte dello sviluppo infrastrutturale.

Per farlo è fondamentale che i governi e le autorità di regolamentazione integrino misure di resilienza nei loro piani infrastrutturali, possibilmente attraverso partnership e azioni trasversali. Tuttavia, il successo di qualsiasi piano per una strategia di resilienza infrastrutturale richiede il coinvolgimento delle istituzioni e delle comunità locali direttamente interessate ad avere un'infrastruttura elettrica pienamente funzionante. Infine, è necessario testare le infrastrutture e i componenti che svolgono un’attività fondamentale nel garantirne l'efficienza e l'affidabilità.

Il semplice rafforzamento della rete, tuttavia, non è sufficiente. Nei Paesi più industrializzati, con reti tecnologicamente avanzate, come l'Italia, una maggiore resilienza dei sistemi elettrici si ottiene anche attraverso l'innovazione fornita dalle smart grid. In tal senso, il Ministero della Transizione Ecologica, di recente costituzione, ha approvato una serie di interventi di “smartizzazione”, con l'obiettivo di potenziare le infrastrutture e aumentare il fabbisogno energetico derivante dalle rinnovabili. Parliamo di diciannove progetti, per un investimento complessivo di 120 milioni di euro, che sono stati recentemente finanziati con i fondi del Programma Operativo Complementare per l'Energia e lo Sviluppo Territoriale: progetti destinati all'ammodernamento della rete elettrica in regioni come Basilicata, Calabria, Campania, Puglia e Sicilia, rendendola anche più resiliente e dipendente da fonti sostenibili.

Inoltre, Enel e Terna stanno già investendo molto nella resilienza della rete, sia in Italia che all’estero. Ad esempio, tra il 2021 e il 2030, Enel investirà, a livello mondiale, almeno 60 miliardi di euro nelle reti di distribuzione, di cui circa il 70% dedicato a migliorare ulteriormente qualità e resilienza. Il nuovo piano industriale di Terna punta, invece, a investire 8,9 miliardi di euro in attività in Italia tra il 2021 e il 2025. In particolare, complessivamente 1,2 miliardi di euro saranno destinati al cosiddetto Piano di Difesa, finanziando principalmente le opere necessarie per garantire la regolazione della tensione e la stabilità dinamica del sistema elettrico. Questi investimenti sono destinati a rafforzare la resilienza del sistema elettrico nazionale, consentendo alla rete di far fronte a eventi meteorologici estremi. Tali investimenti mirano, inoltre, a minimizzare l'impatto visivo e paesaggistico delle infrastrutture elettriche rimuovendo, nel corso del quinquennio, circa 500 km di linee obsolete, per sostituirli con nuove infrastrutture.

Le azioni per mitigare il rischio di blackout riguarderanno i principali fattori critici che interessano la rete: l'impatto del ghiaccio sulle linee elettriche durante i mesi invernali, gli effetti del vento e degli alberi che cadono sulle linee e le conseguenze delle ondate di calore durante i mesi estivi. Tali piani includono attività di sorveglianza e protezione per centrali elettriche, e azioni per proteggere l'infrastruttura IT da attacchi informatici e tentativi di accesso non autorizzati.

In questo contesto, testare i vari componenti che compongono una rete elettrica è un’attività fondamentale per garantirne la resilienza ed evitare blackout e danni alle strutture. I test per verificare lo stato e la resistenza dei componenti della rete sono, infatti, importantissimi nel processo sia di messa in sicurezza sia di ammodernamento delle reti.

Attraverso la propria divisione di Testing, Ispezione e Certificazione (KEMA Labs), CESI è in grado di eseguire prove e ispezioni di laboratorio ad alta potenza e alta tensione; valutare il funzionamento, in condizioni estreme, degli impianti elettrici cyber-fisici, nonché offrire diversi servizi di certificazione attraverso i loro uffici in tutto il mondo. Nelle proprie strutture, CESI e KEMA Labs sono in grado di effettuare prove in un ambiente climatico controllato in cui, ad esempio, viene valutata la resistenza dei componenti al gelo o a temperature estremamente elevate. Attraverso test di stress meccanico, le piattaforme KEMA Labs possono anche simulare le cosiddette "bombe d'acqua" e le inondazioni per verificare la resilienza delle componenti elettromeccaniche. CESI, inoltre, opera su reti intelligenti, le cosiddette smart grid, per garantire ai clienti la possibilità di soddisfare le proprie esigenze di generazione e consumo di energia elettrica, coordinando i flussi di domanda e offerta. Infatti, test rigorosi e imparziali sono l'unico modo per dare a tutte le parti interessate la certezza che i sistemi funzioneranno correttamente quando necessario.

Insieme ai laboratori ad alta potenza e alta tensione di KEMA Labs, questo è esattamente ciò che offre il nuovo dipartimento Services & Smart Technologies (S&ST): test basati su standard affidabili e imparziali delle apparecchiature di misurazione, protezione e automazione delle sottostazioni.