Perché il rafforzamento della griglia non è più facoltativo

Nell'ultimo decennio, abbiamo assistito a "tempeste che capitano una volta ogni secolo" quasi ogni anno, inondazioni improvvise che hanno spazzato via intere città e un caldo estremo che ha sciolto le scarpe sull'asfalto. Il nostro clima sta diventando più estremo e dobbiamo essere proattivi nel preparare le nostre infrastrutture per altri eventi futuri. La media annuale dei disastri meteorologici e climatici da miliardi di dollari negli Stati Uniti è più che raddoppiata negli ultimi cinque anni , passando da nove eventi all'anno a ben 23 eventi all'anno.

Oltre a prepararci ad affrontare eventi meteorologici più intensi e frequenti nei prossimi anni, il nostro mix energetico continua a evolversi con l'integrazione delle energie rinnovabili. Le nostre reti energetiche obsolete non sono progettate per soddisfare la crescente domanda di energia in un contesto sempre più dinamico e volatile.

COMMENTO

Storicamente, le reti stradali erano progettate come strade affidabili a senso unico, con un flusso di traffico prevedibile e costante. Oggi, invece, devono funzionare come un complesso sistema autostradale a più corsie, con traffico a doppio senso e chiusure stradali e deviazioni costanti e imprevedibili. Questo schema tradizionale non è più adatto alle esigenze in continua evoluzione del mondo.

Poiché la domanda di energia elettrica continua a salire alle stelle in tutto il mondo, il rafforzamento e la modernizzazione della rete sono ora più che mai necessari per garantire un approvvigionamento energetico stabile e sicuro.

Cosa determina l'urgenza

Si stima che veicoli elettrici, pompe di calore, data center e nuove esigenze industriali aumenteranno il consumo di elettricità nell'Unione Europea del 60% entro il 2030. Per potenziare la rete di distribuzione e soddisfare questa esigenza, è previsto un investimento annuo di 78,1 miliardi di dollari ( 67 miliardi di euro ) entro il 2050.

Negli Stati Uniti, data center, trasporti, sistemi di riscaldamento e raffreddamento e altri fattori contribuenti stanno esercitando una pressione crescente sulle reti elettriche. L'invecchiamento delle linee elettriche sta diventando un problema preoccupante ogni giorno: il 70% delle linee di trasmissione della rete ha più di 25 anni, con alcuni componenti che risalgono agli anni '40.

L'instabilità meteorologica e gli eventi catastrofici continuano a causare danni. Solo nel 2024, uragani e altri eventi meteorologici estremi hanno causato perdite globali per 320 miliardi di dollari . Solo gli Stati Uniti hanno segnato il secondo anno peggiore mai registrato, raggiungendo disastri meteorologici per 27 miliardi di dollari nel 2024. In tutta Europa, diffuse inondazioni hanno devastato intere comunità, e la regione del Golfo ha registrato precipitazioni storiche con perdite assicurate che hanno raggiunto i 3,4 miliardi di dollari .

Allo stesso tempo, le temperature medie globali sono aumentate in modo significativo, con il 2024 citato come l'anno più caldo dall'inizio delle rilevazioni globali nel 1850. Aria condizionata e ventilatori sono necessari non solo per il comfort, ma anche per la sicurezza in questo tipo di caldo, che richiede ancora più elettricità. L'Agenzia Internazionale per l'Energia prevede che la domanda globale di elettricità per l'aria condizionata triplicherà entro il 2050 , esercitando un'enorme pressione sulle reti elettriche in tutto il mondo.

Inoltre, le reti sono sempre più decentralizzate. Le reti basate sulla generazione centralizzata si trovano ora a confrontarsi con un sistema invertito. Flussi di energia bidirezionali, generazione sui tetti e risorse su scala comunitaria stanno cambiando il modo in cui l'energia viene generata e distribuita. Questa evoluzione richiede una riprogettazione innovativa di come e dove si costruisce la resilienza.

La resilienza richiede resistenza, adattabilità e recupero

È importante riconoscere che l'interruzione della rete elettrica è inevitabile. La cosa più importante è la capacità della rete di rispondere, recuperare e funzionare sotto stress. Questo obiettivo può essere raggiunto concentrandosi su resistenza, adattabilità e recupero.

La resistenza consiste nel rafforzare le infrastrutture per gestire lo stress fisico ed elettrico, dagli uragani ai cortocircuiti. Ciò include l'interramento delle linee elettriche, la progettazione di apparecchiature per condizioni difficili e l'aggiornamento degli asset per migliorarne le prestazioni sotto pressione e prolungarne la durata in condizioni avverse.

L'adattabilità riguarda la consapevolezza in tempo reale e il controllo intelligente, che consentono alle aziende di servizi di rispondere in modo proattivo alle richieste della rete. Una moderna smart grid basata sui dati, dotata di schemi di protezione flessibili, può adattarsi automaticamente alle condizioni dinamiche, riconfigurare la rete e identificare e risolvere i problemi prima che diventino più gravi. Questo non solo mantiene l'alimentazione elettrica in modo sicuro e affidabile, ma migliora anche l'efficienza e la reattività complessive della rete.

Il ripristino è una questione di velocità. Il funzionamento da remoto, l'isolamento dei guasti e la manutenzione predittiva sono fondamentali per accelerare il ripristino ed evitare interruzioni prolungate del servizio. L'infrastruttura modulare offre un modo per estendere rapidamente la resilienza.

Rafforzare la spina dorsale della griglia

La resilienza della rete richiede infrastrutture fisicamente durevoli e digitali. Per fornire elettricità sufficiente a far fronte all'aumento globale della domanda, entro il 2040 saranno necessari oltre 80 milioni di chilometri di infrastrutture di rete, ovvero la ricostruzione dell'intera infrastruttura di rete globale in soli 15 anni.

Per affrontare questa sfida, le aziende di servizi pubblici avranno bisogno di sistemi in grado di resistere alle sollecitazioni operative quotidiane e di riprendersi rapidamente da guasti e shock ambientali.

Le loro apparecchiature, come i quadri elettrici, devono essere sufficientemente robuste da resistere a stress ambientali, come immersioni prolungate in acqua, forti venti e incendi, e durare decenni. Apparecchiature durevoli garantiscono che i sistemi di alimentazione riducano il rischio di guasti in caso di carichi elevati, forti venti ed esposizione prolungata agli agenti atmosferici, per supportare il fabbisogno energetico anche negli ambienti più difficili.

Con infrastrutture resilienti, dobbiamo rendere le reti più intelligenti. Le capacità di monitoraggio e misurazione digitale, insieme a quelle di manutenzione predittiva, sono essenziali per garantire l'efficienza e la resilienza della rete. Le reti intelligenti possono essere progettate per il rilevamento e l'isolamento dei guasti, funzionando anche nelle condizioni più avverse.

La transizione energetica richiede il rafforzamento della rete

L'elettrificazione, la decentralizzazione e l'instabilità climatica stanno mettendo a dura prova sistemi che originariamente non erano stati progettati per affrontare queste sfide. Invece di limitarsi a reagire alle esigenze odierne, la rete elettrica di domani deve essere pronta ad affrontare le sfide dei prossimi 100 anni.

Ciò significa anche prevedere la domanda futura, guidata dalla crescita demografica, dai continui progressi tecnologici e dalla crescita dell'economia digitale. Una transizione energetica di successo, da cui dipende la vita stessa, richiede una rete elettrica progettata per funzionare sotto pressione ed essere pronta a crescere.

Le aziende di servizi pubblici che investono ora miglioreranno la resilienza delle loro infrastrutture e contribuiranno a garantire una base affidabile per i decenni a venire.

— Khalid Mandri è presidente dei prodotti di installazione presso ABB .