Prima di procedere
Per oltre un secolo, la stabilità della frequenza nelle reti elettriche, mantenuta a circa 50 Hz, la costanza della potenza e la compensazione della potenza reattiva sono state garantite principalmente dall'inerzia meccanica dei pesanti rotori dei generatori nelle centrali a carbone e a gas. Questo approccio, profondamente radicato in un'era di generazione di energia basata su combustibili fossili, appare oggi obsoleto di fronte ai progressi del XXI secolo, caratterizzati da miniaturizzazione, sostenibilità ambientale ed elettronica avanzata.
La Germania ha compiuto un passo significativo verso un nuovo paradigma nella stabilizzazione delle reti elettriche, diventando il primo paese al mondo ad adottare un sistema basato su supercondensatori. Invece delle tradizionali sale macchine, vaste e rumorose, è stato implementato un sistema di compensazione sincrona statico (STATCOM) in un ambiente relativamente compatto e silenzioso, affiancato da rack contenenti supercondensatori, ciascuno simile a una lattina di bibita.
Il primo compensatore di questo tipo è stato connesso alla rete presso una sottostazione vicino a Meerum, nella Bassa Sassonia. Il progetto è frutto della collaborazione tra Siemens Energy, sviluppatore della tecnologia SVC Plus FS, e TenneT, il gestore della rete di trasmissione dell'energia elettrica. Attualmente in fase di test, il sistema è destinato a entrare presto in piena operatività commerciale. Si tratta di una soluzione innovativa, il cui sviluppo ha richiesto oltre un decennio e la cui costruzione ha impegnato circa tre anni.
Questa tecnologia all'avanguardia sostituisce le tradizionali batterie e l'inerzia meccanica dei volani con supercondensatori. Questi dispositivi sono in grado di erogare istantaneamente elevate quantità di energia nella rete elettrica in pochi millisecondi, compensando le variazioni di frequenza e la potenza reattiva. In pratica, si crea un'inerzia di rete artificiale, che rimpiazza il meccanismo convenzionale di compensazione della potenza e della frequenza basato sulla regolazione della velocità di rotazione degli alberi dei generatori nelle centrali a carbone o a gas. Il sistema opera in modo efficiente e completamente automatizzato, con monitoraggio e diagnostica remoti.
L'adozione di questa nuova tecnologia non è casuale. In Germania, una quota significativa della produzione di energia elettrica proviene da pannelli solari, i quali, insieme ai loro inverter, non sono intrinsecamente capaci di fornire meccanismi di compensazione. Parallelamente, si sta assistendo alla chiusura di numerose centrali a carbone e a gas, privando le reti energetiche nazionali dei tradizionali strumenti per compensare le fluttuazioni di frequenza e sostenere il carico. Non a caso, il progetto di Meerum è stato realizzato presso una sottostazione di una centrale a carbone dismessa, sostituendo i generatori obsoleti con un sistema di compensazione moderno, ecologico e basato su supercondensatori. Resta da vedere se questa nuova soluzione si dimostrerà più affidabile rispetto ai tradizionali generatori, ingombranti e rumorosi, o se le migliaia di supercondensatori disposti in rack multipli rappresenteranno un'alternativa più resiliente.
Si prevede che, per garantire il corretto funzionamento delle reti elettriche in Germania, saranno necessarie fino a 30 sottostazioni di compensazione basate su supercondensatori. Questo è almeno il numero previsto dal gestore di rete TenneT. L'iniziativa rappresenta un passo avanti cruciale verso un sistema energetico più sostenibile e resiliente, capace di adattarsi alle sfide poste dalla crescente integrazione delle fonti rinnovabili e dalla progressiva dismissione degli impianti a combustibili fossili. La transizione verso un modello energetico basato su supercondensatori, sebbene ancora in fase di sviluppo, promette di rivoluzionare il modo in cui l'energia viene gestita e distribuita, aprendo la strada a un futuro più efficiente e rispettoso dell'ambiente.
