Il presente rapporto, basato sulla collaborazione tra RSE e l’Università degli Studi di Palermo, analizza alcune opzioni di impiego di tecnologie MVDC (Medium Voltage Direct Current) per il potenziamento della rete elettrica, con particolare attenzione alle applicazioni sul sistema della Sicilia in uno scenario al 2030.

Nei prossimi anni, infatti, l’esercizio del sistema elettrico della Sicilia sarà soggetto a notevoli cambiamenti per la combinazione di molteplici fattori, quali: il previsto, massiccio incremento di generazione da fonti energetiche rinnovabili (FER); la necessità di ulteriori rinforzi della rete di trasmissione in HVAC (High Voltage Alternating Current); la collocazione di stazioni terminali di collegamenti HVDC (High Voltage Direct Current) con Sardegna, Campania e Tunisia (entro il 2030) e con Calabria (dopo il 2030).

In questo contesto, dopo aver individuato alcune situazioni critiche sulla rete siciliana di sub-trasmissione a 150 kV al 2030, si è valutato l’impatto che l’integrazione di infrastrutture MVDC potrebbe avere sulla rete di trasmissione e sub-trasmissione, con particolare attenzione alla risoluzione delle congestioni e alla gestione delle problematiche legate ai livelli di tensione: queste analisi sono state condotte mediante simulazioni in ambiente NEPLAN. Per risolvere le situazioni di sovraccarico si sono impiegate strutture MVDC per deviare parte del flusso di potenza dalla rete di sub-trasmissione a quella di distribuzione (a 20 kV).

Inoltre, si è valutata la possibilità di segmentare con MVDC la rete di distribuzione al fine di facilitare il controllo dei livelli di tensione e dei flussi e migliorare il trasferimento dell’energia generata da fonti rinnovabili verso i centri di consumo, inclusi i sistemi di ricarica per veicoli elettrici. Queste analisi riguardo alla segmentazione sono state condotte su porzioni di reti (urbane e rurali) di distribuzione collegate al sistema di trasmissione siciliana.

Dagli studi condotti è possibile concludere che la tecnologia MVDC per la deviazione dei flussi in eccesso sulla sub-trasmissione e per la segmentazione delle reti di distribuzione ha le potenzialità tecniche per creare impatti significativi nella gestione del sistema a livello sia di distribuzione sia di trasmissione. Tuttavia, la fattibilità tecnico-economica dipende da alcuni fattori specifici, come la distanza del collegamento MVDC e la quantità di potenza da drenare verso la rete di distribuzione.

Soluzioni di collegamento diretto MVDC tra cabine primarie differenti possono essere efficaci nella gestione delle congestioni sulla rete di sub-trasmissione, ma vanno opportunamente calibrate e definite per essere tecnicamente fattibili ed economicamente sostenibili. Soluzioni che prevedono collegamenti MVDC tra nodi appartenenti a linee di distribuzione afferenti alle cabine primarie di interesse, possono consentire di limitare la distanza in MVDC e avere un impatto sull’esercizio della rete di distribuzione analizzata, ma possono essere meno efficaci sul sistema di sub-trasmissione.