Protezione d’ interfaccia e inverter per la sicurezza di rete

La questione della messa in sicurezza del sistema elettrico nazionale in seguito all’integrazione delle rinnovabili nel sistema, è questione tanto importante quanto spinosa. Il tema dell’ adeguamento del sistema elettrico per accogliere la generazione distribuita da fonti rinnovabili è già stato affrontato in altri post ed oggi i nodi vengono al pettine.

Negli ultimi anni, per effetto delle politiche di incentivazione alle rinnovabili ed al fotovoltaico, c’è stato un repentino sviluppo della generazione distribuita, oltre che degli impianti alimentati da fonti rinnovabili non programmabili e intermittenti sulla rete elettrica.

Tutto ciò è positivo, ma la generazione da impianti alimentati da fonti rinnovabili non programmabili impatta in maniera rilevante sulla gestione in sicurezza del sistema elettrico, sia a livello di sicurezza dell’approvvigionamento, sia a livello di dispacciamento dell’energia elettrica prodotta.

Rete elettrica nazionale – traliccio dell’alta tensione

Le esigenze di sicurezza del sistema elettrico nazionale sollevate da Terna avevano reso necessario ed urgente l’intervento dell’Autorità che, con la deliberazione 84/2012/R/eel (adottata a marzo 2012), ha previsto l’obbligo entro luglio 2012 di installazione di specifici sistemi di protezione d’interfaccia rispondenti a particolari requisiti tecnici e di sicurezza (previsti dall’Allegato A70 al Codice di rete e dalla Norma CEI 0-21) per tutti gli impianti, anche connessi in bassa tensione, dotati di inverter (vedi a fondo articolo). Tra questi: gli impianti da fonti rinnovabili ed in particolare i fotovoltaici, che iniziano ad influire in modo significativo sul sistema elettrico nazionale e sulla sua stabilità.

Ricordiamo che le fonti rinnovabili sono fonti energetiche non programmabili, intermittenti e soggette a rapide e significative variazioni di frequenza, per questo il loro “ingresso in rete” deve essere in un certo senso “normalizzato” per preservare la sicurezza della rete stessa.

In altre parole: la penetrazione imponente e rapida delle fonti rinnovabili non programmabili e della generazione distribuita (fotovoltaico in particolare) nel sistema elettrico, richiede che la rete di distribuzione assuma progressivamente un ruolo attivo: non più mero trasmettitore, ma auto-regolatore in base ai dati da essa stessa raccolti ed elaborati.

D’altro canto anche gli impianti di produzione, siano essi eolici, fotovoltaici, idroelettrici o termoelettrici, e gli impianti di consumo devono diventare “intelligenti”, si usa spesso il termine “smart” in riferimento sia alle reti (le cd. “smart grid“), sia agli inverter sia agli elettrodomostici. Progressivamente gli impianti devono diventare più partecipi alla gestione efficace del sistema elettrico. Obiettivi prioritari diventano quindi l’efficacia, l’efficienza e la sicurezza delle reti e degli impianti elettrici di produzione e consumo.

Per quel che concerne la sicurezza della rete elettrica Terna, responsabile della sicurezza del sistema elettrico nazionale, con varie comunicazioni, ha di volta in volta informato l’Autorità delle attività promosse al fine di garantire l’esercizio in sicurezza del sistema elettrico nazionale a seguito del grande impatto della generazione distribuita da fonti rinnovabili.

Queste comunicazioni individuano nuove disposizioni tecniche che tutti gli impianti di produzione connessi in rete, inclusi quelli dotati di inverter (fotovoltaici, eolici, ecc.),  devono avere al fine di garantire la sicurezza del sistema elettrico.

Sistemi di protezione d’interfaccia e inverter per la sicurezza di rete

Per quanto fin’ora scritto,  l’Autorità per l’energia elettrica, recependo le direttive di Terna, ha previsto che:

• gli impianti già in esercizio alla data del 1 aprile 2012, non devono per forza adeguarsi alle nuove disposizioni tecniche

• gli impianti che entrano in esercizio tra l’1 aprile 2012 e il 30 giugno 2012, devono avere inverter e sistemi di protezione di interfaccia che consentono di evitare la disconnessione nell’intervallo di frequenza 49 – 51 Hz

• gli impianti che entrano in esercizio dal 1 luglio 2012 devono disporre di inverter e di sistemi di protezione di interfaccia che consentano di evitare la disconnessione nell’intervallo di frequenza tra 47,5 – 51,5 Hz. (secondo le specifiche tecniche  descritte nell’Allegato A70 al Codice di rete e nella Norma CEI 0-21).