TESTI PARALLELI – Le centrali idroelettriche con impianti ad accumulazione con velocità variabile introducono una nuova era per la gestione intelligente dell’energia

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Data documento: 17-05-2016

 

Variable speed Pumped Storage Hydro Plants offer a new era of smarter energy management
Le centrali idroelettriche con impianti ad accumulazione con velocità variabile introducono una nuova era per la gestione intelligente dell’energia

The EU-funded ESTORAGE project has presented a range of options for increasing energy storage capacity across Europe, whilst also building flexibility into grids to better integrate renewables.
Il progetto ESTORAGE, finanziato dall’UE, ha presentato una serie di opzioni per aumentare la capacità di accumulazione di energia in tutta Europa, creando allo stesso tempo flessibilità nelle reti per una migliore integrazione delle rinnovabili.

The project recently made some of its first results public, identifying an impressive 2291 GWh of energy storage capacity realisable through Pumped Storage Hydro Plants (PSPs) across existing development-ready sites.
Il progetto ha recentemente reso pubblici alcuni dei suoi primi risultati, indicando l’impressionante quantità di 2 291 GWh di capacità di accumulazione di energia realizzabile mediante le centrali idroelettriche con impianti di accumulazione nei siti già esistenti.

This is more than seven times the currently installed PSP capacity across Europe.
È oltre sette volte di più rispetto alla capacità delle centrali con impianti di accumulazione già presenti in Europa.

The sites located are across the EU-15, along with Norway and Switzerland.
I siti si trovano in tutta l’UE-15, oltre che in Norvegia e in Svizzera.

Southern Norway alone was found to have 54 % of the study’s total feasible pumped storage capacity with 1242 GWh.
Nel sud della Norvegia c’è ben il 54 % della capacità di accumulazione individuata dallo studio, ovvero 1 242 GWh.

>>>  The Alps were found to have 13 % or 303 GWh across Austria, Italy, France and Switzerland, with 9 GWh in the German Alps.
Sulle Alpi si trova un altro 13 % o 303 GWh tra Austria, Italia, Francia e Svizzera, e 9 GWh nelle Alpi tedesche.

5 % of the total potential capacity in the study area was found in the Pyrenees in France and Spain with 118 GWh.
Il 5 % della capacità potenziale totale nella zona esaminata dallo studio si trova nei Pirenei, in Francia e Spagna, con 118 GWh.

Generating electricity by transferring water between reservoirs at different elevations is posited as being the most cost-effective and flexible means for GWh scale storage of electricity.
Generare elettricità trasferendo l’acqua tra bacini idrici a diverse altezze è considerato il modo più conveniente e flessibile per l’accumulazione di elettricità nella scala dei GWh.

PSPs are ideally suited to respond to frequent changes between electricity shortages and surpluses by generating or absorbing excess as required;
Le centrali con impianti di accumulazione sono la soluzione ideale per rispondere ai frequenti cambiamenti della scarsità e dei surplus di energia elettrica perché generano o assorbono gli eccessi a seconda delle necessità;

with modern systems able to start the pumps or turbines from standstill in just 30 seconds.
con sistemi moderni in grado di avviare le pompe o le turbine in appena 30 secondi.

Potential locations for new PSPs were identified in the study via a Geographic Information System (GIS) model which utilised high-level non-country/region specific selection and only looked at existing water body pairs, due to the cost advantage of connecting existing water bodies rather than building new reservoirs.
Sono stati identificati potenziali siti per nuove centrali di questo tipo nel corso dello studio usando un modello di Sistema di informazione geografica (SIG) che impiegava una selezione ad alto livello specifica della regione e non del paese e prendeva in considerazione solo coppie di bacini idrici già esistenti, perché è molto più vantaggioso dal punto di vista economico collegare bacini già esistenti piuttosto che costruirne di nuovi.

These locations were further scrutinised by national experts against specific country/regional criteria, resulting in a list of potential sites ranked with their total theoretical and realisable storage potential.
Questi siti sono stati poi ulteriormente esaminati da esperti nazionali rispetto ai criteri specifici della regione e del paese risultando in una lista di potenziali siti classificati a seconda del loro potenziale di accumulazione totale teorico e realizzabile.

Addressing the challenge of integrating renewables
Affrontare la sfida dell’integrazione delle rinnovabili

Whilst renewables, such as wind and solar, represent a growing share of the world’s power output, their unpredictability weakens overall grid stability.
Anche se le rinnovabili, come l’energia eolica e solare, rappresentano una quota crescente dell’output di energia mondiale, la loro imprevedibilità indebolisce la stabilità totale della rete.

The challenge for integrating renewables into the grid is their intermittent nature coupled with the problem of storing surplus which can be used during periods of peak demand.
La difficoltà di integrare le energie rinnovabili nella rete è dovuta alla loro natura intermittente unita al problema dell’accumulo dei surplus da usare nei periodi di picco della richiesta.

However, whilst PSPs can allow more cost-effective load balancing flexibility than traditional plants such as nuclear or coal powered, conventional PSPs are also limited by only being able to regulate power in generation mode.
Anche se le centrali con impianti di accumulazione permettono una flessibilità di equilibrio del carico più conveniente rispetto agli impianti tradizionali come quelli alimentati a energia nucleare o a carbone, le normali centrali con impianti di accumulazione sono limitate dal fatto che possono regolare l’energia solo nella modalità di generazione.

The ESTORAGE Project is looking at the technical and economic feasibility of upgrading an existing fixed speed PSP to variable speed technology, bringing flexibility also to the pumping mode.
Il progetto ESTORAGE sta esaminando la fattibilità tecnica ed economica di un cambiamento delle esistenti centrali a velocità fissa in una tecnologia a velocità variabile, che porterebbe flessibilità anche alla modalità di pompaggio.

Here speed is varied through a frequency converter with a change in the discharge/power.
Qui la velocità viene modificata mediante un convertitore di frequenza con un cambiamento dello scarico/energia.

With fixed speed there is only one operating point for a given head and so in effect they have limited operational flexibility, with pumps either at full power or switched off.
Con una velocità fissa c’è solo un punto in funzione per una data carica e quindi in effetti le centrali hanno una flessibilità operativa limitata, nella quale le pompe possono o funzionare a piena capacità o essere disattivate.

Variable speed technology, already several years in use, particularly in Japan, caters well for the fast growth in renewable sources of power, compensating for fluctuations.
La tecnologia a velocità variabile, già in uso da diversi anni, in particolare in Giappone, si adatta bene alla veloce espansione delle fonti rinnovabili di energia, compensando le fluttuazioni.

The path to smarter European energy management
Il percorso verso una gestione più intelligente dell’energia europea

The EU electricity grid will have to undergo unprecedented changes in capacity to meet increasing demand;
La rete elettrica dell’UE dovrà essere sottoposta a modifiche senza precedenti in termini di capacità per soddisfare l’aumento della domanda;

and in ability to integrate renewables to meet climate change targets.
e per essere in grado di integrare le rinnovabili in modo da raggiungere gli obiettivi relativi ai cambiamenti climatici.

Indeed, the EU’s Strategic Energy Technology Plan (SET) outlines the vision of wind power contributing up to 20 %, and solar power up to 15 % of the EU’s total electricity supply by 2020.
Infatti, il piano strategico per le tecnologie energetiche (SET) dell’UE delinea la visione secondo la quale l’energia eolica contribuirà fino al 20 % e l’energia solare fino al 15 % dell’erogazione totale di energia dell’UE entro il 2020.

The ESTORAGE approach to retro-fitting PSPs avoids the costs associated with constructing new PSPs along with the eight to 10 years’ development time required.
L’approccio di ESTORAGE, che consiste nel rinnovare le centrali con impianti di accumulazione, permette di evitare i costi legati alla costruzione di nuove centrali e gli otto o dieci anni necessari per il loro sviluppo.

This advantage is especially significant due to the project’s ambition to develop solutions that could upgrade 75 % of European pumped hydro storage to variable speed.
Questo vantaggio è particolarmente significativo in relazione all’ambizione del progetto di sviluppare soluzioni che potrebbero permettere di trasformare il 75 % delle centrali idroelettriche con impianti di accumulazione in centrali a velocità variabile.

It has been estimated that up to 10 GW of additional regulation capability can be achieved through significant upgrade and this with no environmental impact.
Si stima che fino a 10 GW di capacità aggiuntiva di regolazione possono essere ottenuti mediante un significativo ammodernamento senza alcun impatto ambientale.

The project, due to finish next year, is also looking at supplementary systems such as upgrading IT infrastructure for a real-time flexible system management across national systems.
Il progetto, che dovrebbe concludersi l’anno prossimo, sta esaminando anche sistemi supplementari come l’aggiornamento dell’infrastruttura IT per una gestione di sistema flessibile e in tempo reale nei sistemi nazionali.

Additionally, the project will establish a viable business model that enables EU-wide deployment by investigating current gaps and barriers to flexible energy technologies in the market and regulatory regimes.
Inoltre il progetto creerà un modello di business attuabile che permetterà un suo impiego in tutta l’UE studiando gli elementi che attualmente ostacolano le tecnologie energetiche flessibili sul mercato e nei regimi normativi.

For more information please see:
Per maggiori informazioni, consultare:

ESTORAGE project website
Sito web del progetto ESTORAGE

Source: Based on information from the project
Fonte: Sulla base di informazioni diffuse dal progetto