Alla transizione energetica servono i cavi

La transizione energetica dai combustibili fossili alle energie rinnovabili sta assegnando ruoli strategici a molti settori industriali la cui importanza è spesso sottovalutata: uno di questi è il settore dei cavi di grandi dimensioni -in genere sottomarini o sotterranei, lunghi anche centinaia di chilometri- Essi costituiscono la parte fondamentale della rete elettrica, o collegare le reti elettriche di due regioni o due paesi. Il cavo, da sempre di grande importanza nella gestione della rete globale, è diventato la base della transizione energetica: senza di esso l’elettrificazione del mondo non può essere raggiunta.

L’elettrificazione è uno dei requisiti più importanti della cosiddetta transizione energetica. Per essere alimentati con energia pulita, la maggior parte dei processi che attualmente vengono effettuati bruciando gas naturale o derivati ​​del petrolio devono utilizzare energia elettrica, il motivo è semplice: tutti i sistemi di produzione di energia pulita (dall’eolico al solare) possono generare elettricità.

Ciò comporterà molti cambiamenti, alcuni dei quali saranno visibili nella vita quotidiana, perché i fornelli delle cucine devono diventare elettrici, i riscaldatori domestici con pompe di calore e anche le auto devono essere elettrificate. Si tratta di cambiamenti ben noti e chiari e i governi a tutti i livelli stanno già lavorando duramente per implementare questi cambiamenti, ad esempio offrendo bonus per sostituire le auto tradizionali con auto elettriche.

Un’altra serie di cambiamenti riguarda le infrastrutture.

Semplificare molto. Per elettrificare la maggior parte dei sistemi energetici, dobbiamo prima trovare un modo per utilizzare l’energia rinnovabile per generare energia sufficiente a soddisfare la domanda; poi dobbiamo trasferire energia dal luogo di produzione al luogo di consumo; infine, è necessario garantire il mantenimento della rete Il normale funzionamento, ovvero l’infrastruttura progettata per un certo numero di applicazioni, continua a fornire energia adeguata alle abitazioni, alle industrie e agli uffici, anche se queste aumenteranno molto.

Insomma, quando le strade sono piene di colonnine per la ricarica, non bisogna saltare tutto, tutti ricaricheranno la loro auto elettrica quando tornano dal lavoro di notte, e la rete sarà sovraccarica.

Il cavo è stato inizialmente utilizzato per il secondo e terzo scopo, che è quello di trasmettere energia (ovviamente), in parte per mantenere una rete elettrica efficiente ed equilibrata. Per vari motivi, vale la pena notare l’industria dei cavi su larga scala.

Innanzitutto sono relativamente poche le aziende che se ne occupano, la più grande delle quali è l’Italia, che si chiama Prysmian ed è leader di mercato (le altre sono la francese Nexans e la danese NKT: di queste tre, 80 rappresentano il mondo Percentuale del mercato, esclusa la Cina).

Queste aziende hanno svolto un ruolo molto importante fino a pochi anni fa, ma hanno operato in modo poco significativo, per qualche tempo hanno svolto un ruolo più centrale e pubblico, perché a quanto pare sono coinvolte in tutti i grandi progetti di generazione di energia. Questo sta diventando sempre più frequente nel mondo. Sono anche diventate più ricche, il che dimostra la loro importanza: nell’ultimo anno e mezzo il valore delle azioni di Prysmian, Nexans e NKT è raddoppiato perché i cavi sono fondamentali per la transizione energetica.

Hakan Ozmen, Executive Vice President di Prysmian, ha dichiarato: “L’elettricità diventerà il principale vettore energetico in futuro, ma una volta generata energia, sei solo metà della battaglia perché l’energia deve essere trasportata”. conversione energetica”.

L’importanza dei cavi di grandi dimensioni può essere vista nella proliferazione di progetti di generazione di energia rinnovabile su larga scala, come i parchi eolici offshore, gli array di turbine situati nel mare o anche a decine di chilometri dalla costa, il cui scopo è utilizzare l’energia eolica in alto mare. Attualmente sono in costruzione un gran numero di progetti di parchi eolici offshore, che per molti paesi rappresentano uno degli strumenti principali delle strategie di decarbonizzazione.

Ad esempio, l’anno scorso il governo danese ha approvato un progetto per la costruzione di due isole artificiali per la produzione di energia rinnovabile offshore, che alimenterà milioni di case e diventerà il più grande progetto infrastrutturale nella storia del paese.

In Italia esistono progetti eolici e fotovoltaici offshore simili, in costruzione, ad esempio, vicino al litorale ravennate.

Più in generale, la costruzione di centrali elettriche a energia rinnovabile offshore è un settore in rapido sviluppo. Anche l’amministrazione statunitense Joe Biden ha avviato una serie di progetti molto ambiziosi per la costruzione di parchi eolici. Naturalmente anche le isole artificiali e i parchi eolici a decine di chilometri dalla costa alla terraferma necessitano di collegamenti via cavo.

Il cavo è posato sott’acqua, e la profondità della posa è in alcuni casi molto profonda (“Prysmian ha posato il cavo fino a una profondità di 3.000 metri”, ha detto Ozmen), e si tratta ovviamente di operazioni sottili e complicate, tra cui Special navi e alcuni robot che aiutano persino a conservare i cavi.

I cavi necessitano di una protezione speciale per resistere alla corrosione e alla pressione nelle acque più profonde e sono protetti da ancore e reti da pesca nelle acque più basse. Generalmente, per una distanza superiore a 100 chilometri, è necessario collegare tra loro più parti dei cavi, il che causerà maggiori difficoltà logistiche.

Il motivo per cui i cavi possono essere utilizzati in progetti energetici offshore su larga scala è molto ovvio. Più complesso (ma più interessante) è un altro motivo per il rapido sviluppo delle società via cavo e dei loro progetti sempre più ambiziosi, che in futuro non coinvolgeranno centinaia, ma migliaia di chilometri di cavi sottomarini. Molti paesi stanno cercando di collegare insieme le loro reti elettriche, anche se non condividono i confini e ci sono mari (o persino oceani) che li separano.

Il motivo è che rendere il più possibile interconnessa la rete globale è un presupposto importante per la transizione energetica.

Come ha scritto di recente l’Economist, “Le reti elettriche stabili e verdi sono realizzabili solo se sono collegate tra loro”. Questo perché la produzione di energia da fonti rinnovabili è più difficile da prevedere rispetto alla produzione di energia da combustibili fossili perché dipende dalla presenza di vento e luce solare, ecc. A volte, l’energia generata può essere più del necessario o potrebbe non essere sufficiente. Inoltre, il luogo in cui viene generata l’energia non è necessariamente lo stesso in cui viene consumata.

Con i combustibili fossili questi problemi sono relativamente facili da risolvere, perché sia ​​il gas naturale che il petrolio possono essere stoccati, stoccati e trasportati, e poi utilizzati in futuro: il momento dell’estrazione di energia e il momento del consumo di energia possono essere separati nel tempo. Ma l’elettricità è più difficile da immagazzinare e l’elettricità normalmente generata deve essere consumata immediatamente.

Da tempo stiamo lavorando alla realizzazione di sistemi di accumulo (grandi batterie) o utilizzando l’idrogeno come vettore per cercare di proteggere l’energia generata dalle energie rinnovabili. Tuttavia, l’idea di maggior successo è quella di separare il momento della produzione dal momento del consumo, non nel tempo, ma nello spazio.

In pratica, l’idea è quella di interconnettere il più possibile la rete globale per garantire che la domanda di energia rinnovabile più sostenibile possa essere collegata al sito di produzione anche se si trova a centinaia o migliaia di chilometri di distanza. Per effettuare questi collegamenti, sono necessari nuovamente i cavi.

Molti di questi grandi collegamenti elettrici sono già in atto o in costruzione. Ad esempio, alcuni dei cavi elettrici sottomarini più lunghi del mondo si trovano nel Mare del Nord. Un progetto per collegare Regno Unito e Danimarca: si chiama Viking Link, dovrebbe essere pronto il prossimo anno, sarà realizzato da Prysmian e NKT, che dovranno posare 765 chilometri di cavi sul fondo del mare.

In generale, dall’Olanda alla Norvegia alla Germania, più o meno tutti i paesi che si affacciano sul Mare del Nord sono collegati a grossi cavi sottomarini, oppure a causa di progetti in costruzione o approvati, saranno collegati in futuro.

In Italia è molto forte anche la domanda di reti elettriche più interconnesse, come spiega Luca Marchisio, responsabile della strategia di sistema di Terna, che gestisce la rete elettrica italiana: “L’Italia ha una configurazione geografica molto particolare, dovuta a ovvie ragioni climatiche La domanda di energia è concentrata principalmente al nord, dove è concentrata la maggior parte della produzione industriale, mentre le risorse rinnovabili sono concentrate principalmente nella fascia più snella del sud». Nord, invece, quando le energie rinnovabili Quando la maggior parte della produzione sarà nel Sud Italia, la rete dovrà essere maggiormente interconnessa per poter trasportare l’energia da dove viene generata a dove viene consumata.

In Italia Terna sta lavorando a due importanti progetti di cavo sottomarino: Uno è il Thyrrenian Link, un cavo lungo 950 chilometri che collega Campania, Sicilia e Sardegna. L’altro è l’Adriatic Sea Link, che collegherà Marche e Abruzzo via mare. In entrambi i casi si tratta di investimenti da miliardi di dollari. Non è chiaro con quali società lavorerà Terna per realizzare il cavo, poiché la gara è attualmente in corso.

Ci sono anche progetti speciali ed enormi nel mondo. Alcuni sono in fase di progettazione, come la costruzione di un cavo che colleghi Israele e Grecia nel Mediterraneo, e un altro cavo che colleghi Israele e Francia. Le altre sono solo idee temporanee, ma molto ambiziose: un consorzio vuole costruire un cavo per collegare gli impianti solari marocchini con la Gran Bretagna. C’è anche un piano per collegare Australia, Indonesia e Singapore con una lunghezza totale di 4.200 chilometri di cavi.

Nel contesto della decarbonizzazione, l’interconnessione delle reti elettriche (ovviamente non solo tramite cavi sottomarini) presenta diversi vantaggi.

Innanzitutto perché rende l’approvvigionamento energetico più stabile e sicuro. Chi progetta reti elettriche sa che la domanda aumenterà in determinate ore del giorno, ad esempio perché nelle mattine estive tutti gli uffici attiveranno l’aria condizionata. Se l’energia è prodotta da una centrale termica, è facile far fronte a questo aumento della domanda: basta bruciare più combustibile e produrre più energia. Ma per le energie rinnovabili, questo tipo di pianificazione è impossibile: il vento potrebbe non esserci e il sole potrebbe coprirsi quando è più necessario.

Ovviamente, quando l’energia rinnovabile non sarà disponibile, verranno utilizzati sistemi per tamponare questi problemi, come l’utilizzo di accumulatori e, soprattutto, l’utilizzo di combustibili meno inquinanti, come il biometano. Tuttavia, se la rete è ben collegata, l’energia rinnovabile può essere ottenuta dal luogo in cui è stata prodotta una grande quantità di energia rinnovabile in quel momento e l’equilibrio del sistema può essere mantenuto.

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