Colmare il divario delle lunghe distanze con il trasporto sostenibile

2018-01-26 - Una mobilità elettrica veramente sostenibile richiede una trasmissione di energia elettrica rinnovabile, indipendentemente dalla distanza dalla fonte
Il mondo sta correndo verso il futuro delle auto elettriche. Paesi come Cina, Gran Bretagna, Francia, Norvegia e India hanno annunciato piani per eliminare gradualmente le auto a combustibili fossili entro qualche decennio. E molti degli altri firmatari dell'accordo sul clima di Parigi stanno promuovendo fortemente l'adozione di veicoli senza emissioni.

Ma anche se l'uso di veicoli elettrici aumenta in tutto il mondo, la tecnologia dovrà essere tanto sostenibile quanto la fonte di energia elettrica. Per raggiungere veramente le zero emissioni, i veicoli elettrici devono essere alimentati da energie rinnovabili. E dove l'energia idroelettrica, eolica o solare o altre fonti rinnovabili non sono disponibili localmente, sarà necessario fornirle coprendo distanze.

Energia eolica


Energia solare


Energia idrica


Ecco perché la tecnologia ABB per la trasmissione a lunga distanza di energia elettrica è così essenziale per giungere ad adottare globalmente il trasporto sostenibile. Il sistema SCADA / EMS di ABB Ability™ Network Manager (Supervisory Control and Data Acquisition / Energy Management System) garantisce un'elevata affidabilità del sistema tra diverse reti elettriche. La piattaforma gestisce in tempo reale tutte le operazioni controllate a distanza attraverso i sistemi di generazione, trasmissione e distribuzione dell'energia.

In molte reti elettriche, a seconda di quanta distanza deve coprire l'elettricità tra il punto di generazione e gli utenti, fino al 15% della potenza viene perso lungo il percorso. Ciò significa che una linea di trasmissione destinata a servire una città di un milione di persone porterebbe energia sufficiente a servire solo 850.000.

Pertanto, è fondamentale garantire che l'elettricità possa essere trasportata da aree remote, dove forme di energie rinnovabili come l'eolica, la solare e l'idroelettrica vengono solitamente generate, alle città in cui i veicoli elettrici si prestano maggiormente a essere utilizzati. Oggi, grazie alla corrente continua in alta tensione o alla pionieristica tecnologia di ABB denominata HVDC, gli operatori di rete possono trasmettere in modo efficiente l'energia con collegamenti interrati o sottomarini e attraverso interi paesi.



Utilizzando la corrente continua, l’HVDC risulta più efficiente della corrente alternata (CA) utilizzata nelle reti elettriche e dagli utenti. La trasmissione di corrente alternata su lunghe distanze richiede l'uso di molti trasformatori speciali e di altri sistemi di supporto lungo il percorso.

L’HVDC, d'altra parte, trasporta efficientemente l'elettricità in grandi quantità attraverso distanze molto lunghe con la necessità di molte meno apparecchiature lungo il percorso. Rispetto alla corrente alternata, l'HVDC riduce notevolmente le perdite nella trasmissione, potenzialmente a meno dell'1 per cento. La tecnologia HVDC è anche in grado di fornire un controllo preciso sui flussi di potenza in entrambe le direzioni, cosa che i sistemi in corrente alternata non possono fare.

L'ultima versione dell'offerta HVDC di ABB, denominata HVDC Light, ha raddoppiato la capacità di potenza di questa tecnologia a 3.000 megawatt e aumentato la portata a oltre 2.000 chilometri. La chiave di questi notevoli progressi è costituita dai dispositivi basati su semiconduttori che forniscono un maggiore controllo e rendono i sistemi HVDC economici in una gamma più ampia di impostazioni. Sfruttando questa tecnologia, un paese delle dimensioni del Canada sta ora collegando attivamente regioni remote alla rete.

L’HVDC Light, che ora collega Paesi tra cui Danimarca, Germania e Norvegia, consente alle reti di gestire le intermittenze tradizionalmente associate ad alcune fonti rinnovabili, come quando il vento è calmo o il sole non splende e il flusso di energia è interrotto.



L’HVDC è una tecnologia essenziale per spianare la strada ai veicoli elettrici e alla mobilità sostenibile. Con più elettricità generata da fonti di energia rinnovabile e poi trasmessa per centinaia o migliaia di chilometri con perdite minime tramite linee HVDC, l'auto che si carica a casa sarà in definitiva responsabile di zero emissioni di carbonio. Dal punto di generazione a quello di consumo, sarà possibile fornire elettricità totalmente pulita.

Ciò sarà sempre più tangibile nelle regioni in cui l'infrastruttura energetica è relativamente più debole, non solo nelle nazioni sviluppate. La tecnologia HVDC Light può fornire supporto a reti meno robuste ed è sufficientemente flessibile per stabilizzare i flussi di elettricità irregolare compensando rapidamente le fluttuazioni di energia. ABB è ben consapevole del potenziale rivoluzionario di questa nuova tecnologia e continua a innovare in questo promettente settore.

Un approccio ABB ancora più potente

Oltre alla trasmissione HVDC, ora esiste una tecnologia alternativa più potente: la corrente continua in altissima tensione o UHVDC. ABB sta consegnando e installando questa soluzione innovativa con una tensione record a 1.100 kilovolt in Cina, paese che vanta la più alta percentuale di veicoli elettrici al mondo.

I sistemi UHVDC che operano a oltre 1.100 kilovolt consentono alla Cina di trasportare considerevoli risorse energetiche dalle sue regioni occidentali e nord occidentali ai principali centri di consumo, situati principalmente nell'est. Ad esempio, la tecnologia UHVDC di ABB ha consentito la costruzione di un nuovo collegamento elettrico, che si estende per oltre 3.000 chilometri, dalla regione dello Xinjiang alla provincia orientale dell'Anhui con perdite minime.



A livello tecnologico, l'apparecchiatura stabilisce diversi nuovi standard: la sua capacità fino a 12.000 megawatt è l'equivalente di 12 grandi centrali elettriche. Una volta completato, il collegamento UHVDC di Changji-Guquan fornirà alle città cinesi più o meno il corrispondente del consumo elettrico totale dell'Argentina. Inoltre, la nuova tecnologia aiuterà la Cina e altri paesi a sfruttare maggiormente le proprie fonti di energia rinnovabile.

Oltre alla sua leadership nella tecnologia HVDC e UHVDC, ABB è in prima linea nello sviluppo di tecnologie di ricarica rapida e ultra rapida per veicoli elettrici. Più di 6.000 stazioni di ricarica ABB sono state installate in tutto il mondo e molte sono alimentate da fonti rinnovabili. ABB sta collaborando con i funzionari dei trasporti di tutto il mondo per creare infrastrutture per veicoli elettrici, reti di ricarica rapida per auto elettriche e autobus e soluzioni di elettrificazione per navi e ferrovie.

Progressi tecnologici come questi stanno rendendo possibile la gestione del mondo senza consumarne le risorse. La forte cooperazione tra il settore pubblico e quello privato sta coniugando i veicoli elettrici con la generazione di energia rinnovabile e collegandoli alle smart grid. Più velocemente questo accadrà, maggiori saranno i benefici per tutti.



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