Verso la transizione energetica: la riserva ultra-rapida

Articolo a cura di Antonio PEPICIELLO

La transizione energetica richiede la messa a punto di tecnologie innovative per affrontare le sfide introdotte dalla penetrazione massiva di fonti rinnovabili non controllabili, come l’eolico e il solare, nelle reti elettriche.

La riserva ultra-rapida, un nuovo servizio ancillare in fase sperimentale, punta proprio a garantire la stabilità anche in sistemi elettrici alimentati prevalentemente da fonti rinnovabili.

Riserva ultra-rapida tra i servizi ancillari

I servizi ancillari sono delle prestazioni offerte dalle unità di generazione. Esse sono necessarie agli operatori della rete elettrica per garantire il corretto funzionamento del sistema anche in caso di guasti o perturbazioni.

I principali servizi ancillari sono la regolazione di frequenza e quella di tensione. La riserva ultra-rapida rientrerà nei servizi di regolazione di frequenza.

La regolazione di frequenza

La regolazione di frequenza, in caso di contingenze sulla rete, è effettuata tramite le riserve di potenza. Si possono distinguere in primarie, secondarie e terziarie, a seconda dell’intervallo di tempo necessario per la loro azione.

Attualmente, in assenza di riserva ultra-rapida, non esistono riserve che agiscono immediatamente. Gli operatori possono ancora contare sull’inerzia delle macchine sincrone, che generano potenza nelle centrali elettriche tradizionali. L’inerzia, che è l’energia cinetica immagazzinata da queste macchine, reagisce in maniera naturale ed istantanea ad una contingenza sulla rete e permette azioni di regolazione più lente.

L’avvento delle rinnovabili e la riserva ultra-rapida

La progressiva sostituzione delle macchine sincrone da parte delle fonti energetiche rinnovabili, sta comportando una riduzione dell’inerzia globale dei sistemi elettrici. Essa può mettere a rischio il loro corretto funzionamento, specialmente in condizioni di basso carico.

La riserva ultra-rapida di frequenza (fast frequency response) avrà il compito di sostituire l’azione immediata che nelle reti elettriche attuali è fornita naturalmente dall’inerzia delle macchine sincrone. Dovrà reagire in tempi molto brevi rispetto agli attuali sistemi di regolazione e sarà principalmente costituita da sistemi di accumulo equipaggiati con tecnologie di controllo avanzate.

Queste riserve permetteranno di aumentare la cosiddetta hosting capacity della rete, ovvero la capacità di ospitare una maggior percentuale di fonti energetiche rinnovabili, mantenendo il sistema sicuro.

La riserva ultra-rapida nel mondo

Diversi operatori di rete stanno valutando l’introduzione della riserva ultra-rapida come nuovo servizio ancillare, ad esempio l’operatore australiano. Il nuovo servizio è già in fase sperimentale in Irlanda e Inghilterra. Essendo isole, infatti, la loro sicurezza, in caso di forte pervasione di fonti rinnovabili, è messa maggiormente a rischio rispetto ad un sistema fortemente interconnesso come quello dell’Europa continentale.

Anche in Italia sono in partenza dei progetti pilota per l’approvvigionamento di riserve ultra-rapide da parte dell’operatore di rete, Terna.