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In un contesto globale segnato dalla crescente necessità di bilanciare la produzione e il consumo di energia, soprattutto quando i centri dati si trovano lontano dalle centrali elettriche, le linee di trasmissione ad alta tensione in corrente continua (HVDC) si rivelano una soluzione indispensabile. A complicare ulteriormente la situazione, le fonti di energia rinnovabile introducono instabilità e aumentano il rischio di interruzioni di corrente. La Cina ha affrontato queste sfide creando il più grande trasformatore CC "flessibile" del pianeta.
Fonti cinesi riportano che, lo scorso anno, il paese ha evitato per un soffio un blackout nazionale quando i venti instabili nella regione autonoma uigura dello Xinjiang hanno causato interruzioni nella produzione di energia eolica. Da tempo, la Cina si confronta con uno squilibrio tra la produzione di energia rinnovabile nelle regioni occidentali e il consumo nelle aree costiere orientali. Per trasferire l'energia, sono stati creati "ponti energetici", ma la situazione nei punti di ingresso è tutt'altro che ideale: le fluttuazioni nella produzione, come picchi di tensione e potenza, e la deriva di frequenza rischiano di attivare i sistemi di protezione e interrompere l'alimentazione ai consumatori.
In questi casi, la lunghezza delle linee di trasmissione supera i 2000 km. Per tali distanze, è vantaggioso passare alla corrente continua ad alta tensione, riducendo le perdite dal 10% a circa il 2% ed evitando i potenti campi elettromagnetici tipici delle reti a corrente alternata. Inoltre, la trasmissione in corrente continua richiede cavi di sezione inferiore per la stessa potenza, alleggerendo la struttura delle linee elettriche. Tuttavia, i trasformatori CC sono più complessi, delicati e costosi da produrre, sebbene siano più compatibili con gli inverter CC degli impianti solari ed eolici.
Fino agli anni 2020, la Cina importava trasformatori CC ad alta potenza dall'estero, in particolare dalla Germania, da Siemens. Ora, ha realizzato un proprio trasformatore da record, con una potenza di 0,75 GVA (gigavolt-ampere), prodotto dall'azienda locale Changzhou Xidian Transformer. Questo dispositivo è stato progettato per garantire la trasmissione di energia dalla provincia nord-occidentale del Gansu alla provincia orientale del Zhejiang, nell'ambito di un progetto nazionale di trasferimento di energia da ovest a est. Si tratta del primo progetto al mondo di trasmissione flessibile in corrente continua ad altissima tensione.
"Questa tecnologia può eliminare efficacemente l'instabilità della produzione di energia da fonti rinnovabili in larga misura dal lato del mittente", ha dichiarato la società, aggiungendo che lo sviluppo aumenterà significativamente la sicurezza, la stabilità e la flessibilità operativa del sistema energetico su larga scala.
La stabilizzazione della rete elettrica può essere ottenuta anche in modo più elegante, ad esempio attraverso supercondensatori, come si sta facendo in Germania. Tuttavia, i tedeschi non hanno problemi di distanza, a differenza dei cinesi e della Russia. Pertanto, i ponti energetici ad alta tensione con corrente continua rappresentano il nostro futuro prossimo, inclusa la produzione di trasformatori "re".
