Il presente Rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del Progetto Governo del Sistema Elettrico,. relativamente al WP 2.3 dal titolo – “Supporto scientifico alle attività regolatorie per il mercato elettrico”. In sistemi elettrici con significativa penetrazione di generazione eolica si pone il problema di definire una sorta di partecipazione di questo tipo di generazione alle problematiche della rete, ossia ad un efficace controllo della tensione e della frequenza. Tale esigenza si pone anche in presenza di sistemi elettrici isolati o “debolmente connessi” col sistema prevalente. In tale quadro il CEI ha recentemente costituito un Gruppo di Lavoro per l’integrazione della norma CEI 11- 32 (“Impianti di produzione di energia elettrica connessi a sistemi di III categoria” ossia con tensioni superiori a 30 kV) che ha richiesto a CESI RICERCA di effettuare degli studi, nell’ambito della Ricerca di Sistema, sul “Campo di funzionamento e comportamento delle centrali eoliche a seguito di guasti in rete” e sul conseguente impatto sulla sicurezza del sistema elettrico e sulla continuità di alimentazione delle utenze. Questi studi consentono di individuare quali siano le esigenze di Terna (gestore della rete elettrica italiana) da prescrivere agli impianti eolici ai fini della sicurezza del sistema elettrico, particolarmente in zone di rete potenzialmente a rischio. I risultati degli studi sono stati considerati per la stesura definitiva della Norma sulla connessione degli impianti eolici. Gli studi prescindono da considerazioni economiche su eventuali prescrizioni imposte ai Produttori, e la cui remunerazione andrà regolata dagli Organi Competenti (Ministeri MSE-MATT ed Autorità). L’attività consiste nel valutare, per guasti trifase/bifase/monofase su ogni sbarra AAT/AT (380, 200 e 150 kV), l’estensione e l’entità del corrispondente buco di tensione sulla rete ed in particolare sui nodi di allacciamento delle centrali eoliche (wind farm – WF). Sulla base di questa estensione si valuta l’entità del distacco eolico in funzione di varie ipotesi di taratura delle protezioni di minima tensione delle WF. Queste analisi sono state effettuate nelle aree territoriali di Cagliari, Napoli e Palermo. La Sardegna presenta un significativo sviluppo delle WF, e, a causa delle limitate capacità di scambio di potenza con il continente, è particolarmente esposta ai rischi conseguenti al distacco improvviso di eolico. Le relative valutazioni sono state effettuate su degli scenari di breve-medio termine (anno 2008), dapprima senza il nuovo collegamento sottomarino SAPEI in corrente continua con il continente (dunque solo SACOI in esercizio) e con 3 diverse ipotesi di sviluppo della generazione eolica, e successivamente sono state estese al caso con il futuro collegamento SAPEI, limitato alla prima fase di realizzazione (500 MW) e con un solo livello di penetrazione eolica.

L’impatto, sulla sicurezza del sistema Sardo, della possibile interruzione repentina di produzione eolica a seguito di guasti in rete, peraltro eliminati nei tempi normali dalle protezioni distanziometriche, è valutato in termini di possibili distacchi automatici del carico e/o di inversioni rapide del cavo, che vanno decisamente limitate in numero per non ridurre significativamente la vita (residua) del cavo stesso. Tali effetti sono da considerarsi assolutamente sproporzionati rispetto agli eventi scatenanti e dunque da evitare. Le analisi effettuate sulla Sardegna hanno evidenziato come le nuove tarature di minima tensione ipotizzate dal GDL (20%) permettano una riduzione del rischio di disalimentazione di utenze e/o di inversioni rapide, rispetto alle attuali tarature (75÷90%), particolarmente marcata nel caso di collegamento con il continente realizzato con il solo SACOI. Nelle analisi delle aree territoriali di Napoli e Palermo è stato considerato l’anno 2008 con un solo scenario di espansione della generazione eolica. In questo caso non si è considerato il rischio di disalimentazioni in virtù della notevole capacità di interscambio con il sistema Europeo UCTE. L’impatto in questo caso consiste dapprima in una variazione di flussi sulle varie sezioni critiche a Nord e successivamente in una riduzione, comunque temporanea, della capacità di regolazione primaria che il sistema Italiano può garantire al sistema interconnesso Europeo. Dalle analisi effettuate è emerso che tale impatto può essere drasticamente ridotto limitando i distacchi degli aerogeneratori installati mediante l’adozione di protezioni di minima tensione tarate al 20% della tensione nominale.