Il rapporto CESI A3/042351 “Analisi preliminare delle possibili strutture della rete BT in corrente continua. Scenari di impiego per una distribuzione locale” è stato elaborato nell’ambito del Progetto RETE21, sottoprogetto: NOVARET, workpackage: 1, milestone: n.1.12, della RICERCA di SISTEMA 2003 / 2005. Contiene la descrizione delle analisi svolte nel corso dell’attività e le conclusioni a cui si perviene al termine dei lavori, ha la seguente struttura: • Capitolo 1 – Introduzione Sono descritti i motivi che portano alla necessità di elaborare strutture innovative di rete BT, con particolare riferimento alla crescente diffusione della generazione distribuita, alle problematiche connesse alla sua integrazione nella rete di distribuzione, al miglioramento della qualità della fornitura di energia elettrica • Capitolo 2 – Caratteristiche dell’attuale rete BT in c.a. Sono descritte le caratteristiche tecniche principali e la consistenza dell’esistente rete in corrente alternata. Il capitolo inizia dallo stadio di conversione MT/BT e prosegue con la descrizione della distribuzione mediante cavi BT, del sistema di gestione del neutro, del sistema di protezione della rete BT, della regolazione della tensione della rete BT, dei tipici scenari di guasto, della qualità del servizio e degli effetti derivanti dall’allacciamento della generazione distribuita non dispacciabile che da alcuni anni si va diffondendo in misura sempre maggiore • Capitolo 3 – Effetto della corrente continua sul corpo umano L’introduzione della corrente continua come nuova forma di distribuzione dell’energia elettrica, impone la necessità di valutare gli effetti sul corpo umano e sulla sicurezza delle persone, che deriva dalla fornitura di energia elettrica nella nuova forma. Il capitolo, elaborato sulla base della norma CEI 64, fascicolo 4985 R “ Effetti della corrente attraverso il corpo umano”, analizza e confronta gli effetti dell’elettrocuzione da c.c con quelli da c.a. • Capitolo 4 – Principali caratteristiche dei carichi e dei generatori in BT Il capitolo, elaborato dal Politecnico di Milano, contiene una indagine preliminare circa le caratteristiche tecniche principali dei carichi e dei generatori BT, in particolare generatori fotovoltaici, celle a combustibile, generatori eolici, microturbine. Alla fine del capitolo viene fornita una panoramica dei possibili accumuli energetici (batterie, volani meccanici, supercondensatori, magneti superconduttori) che potrebbero essere attraenti per l’impiego in una rete BT in c.c.

• Capitolo 5 – Possibili scenari di applicazione per una distribuzione in c.c. Le elaborazioni e le analisi contenute in questo capitolo sono state effettuate dal Politecnico di Milano e riguardano l’individuazione dei possibili scenari di applicazione per una soluzione in c.c. per la rete di distribuzione. Nel capitolo sono descritti e confrontati diversi tipi di convertitori elettronici di interfaccia, le possibili configurazioni del sistema di distribuzione (linee a due conduttori, 0 V, e a tre conduttori, -V 0 +V) e le considerazioni sulla scelta del valore della tensione. Completa il capitolo una simulazione numerica al calcolatore per la verifica del comportamento della soluzione proposta. • Capitolo 6 – Calcolo delle perdite e delle cadute di tensione per tipici conduttori BT Le analisi descritte nel capitolo sono state effettuate con la condizione di usare per il nuovo sistema in c.c. solo i materiali già utilizzati nelle reti di distribuzione in c.a. al fine di beneficiare di evidenti riduzioni dei costi di investimento (ed anche di sviluppo). Allo scopo, si sono analizzate le prestazioni degli attuali cavi di distribuzione in BT, per i quali l’impiego in c.c. alle tensioni prese in esame non comporta particolari criticità. L’analisi è stata effettuata su cavi multipolari posati in tubo sotterraneo, in linea aerea, con conduttori in alluminio e in rame di diverse sezioni. Sono stati presi in considerazione i sistemi di distribuzione in c.c di tipo monopolare (distribuzione a due conduttori) e di tipo bipolare (distribuzione a tre conduttori, +400V, 0, -400V). Numerosi grafici permettono la visualizzazione immediata dei risultati ottenuti. Il capitolo termina con una analisi di sensibilità consistente nella verifica di come variano due grandezze significative, quali la massima potenza allacciabile del carico e il rendimento elettrico, al variare della resistenza, della reattanza dei conduttori e del cos φ del carico entro intervalli rappresentativi degli scenari che si possono riscontrare nella pratica. • Capitolo 7 – Canclusioni Le conclusioni che si traggono dallo studio effettuato sono descritte in dettaglio in questo capitolo e possno essere così sintetizzate: Elettronica di potenza Tra le possibili soluzioni esaminate, quella che permette di ottenere i risultati migliori è quella che prevede un convertitore di interfaccia a commutazione forzata e una distribuzione a tre conduttori Conduttori e sistema di alimentazione A parità si sezione dei conduttori, l’alimentazione in c.c. bipolare con distribuzione a tre conduttori permette di trasportare una potenza superiore a quella in c.a, e di avere ancora un conduttore disponibile per una ulteriore alimentazione c.c o per segnali se si impiega un cavo tetrapolare già esistente. Diversamente, con un cavo dedicato, si richiedono solo tre conduttori con i conseguenti risparmi.