Quali sono le strategie intelligenti per ridurre le perdite tecniche?

Le perdite tecniche sulle reti di distribuzione elettrica sono una conseguenza intrinseca della trasmissione e distribuzione dell’energia. Anche se non possono mai essere completamente eliminati, possono – e devono – essere ridotti al minimo migliorando l’efficienza energetica utilizzando strumenti intelligenti e connessi.

I benefici derivanti dalla riduzione delle perdite sulle reti di distribuzione elettrica sono molteplici:

• Finanziario: le perdite di distribuzione possono essere estremamente costose. Ad esempio, le perdite variavano da 2% a 14% nei paesi europei in 2018. Queste perdite rappresentano miliardi di euro di rifiuti annui nelle reti di distribuzione da energia elettrica prodotta ma mai utilizzata e fatturata.
• Benefici ambientali: T & D in tutto il mondo è possibile risparmiare circa 500 tonnellate di anidride carbonica all’anno migliorando l’efficienza della rete globale, ad esempio riducendo le perdite tecniche. Una rete più efficiente dal punto di vista energetico richiede un consumo di energia inferiore, che può ridurre l’inquinamento atmosferico, evitare sprechi di risorse e ridurre l’uso di combustibili fossili.
• Normativa: Le nuove normative impongono alle reti di distribuzione di migliorare l’efficienza, come la direttiva UE sull’efficienza energetica (2012/27/UE) e la direttiva 2019/944. Vengono anche messi in atto a livello di singolo paese. Ad esempio, la Svezia ha recentemente aggiunto un regolamento sul tetto delle entrate che tiene conto della riduzione delle perdite di rete, che il Regno Unito ha in atto politiche progettate per incentivare i DSOS a gestire meglio le perdite.

Le perdite tecniche sono inevitabili

Esistono due tipi di perdite: perdite non tecniche, come errori di furto o contatore e perdite tecniche. Oggi ci concentriamo sulle perdite tecniche, che possono essere suddivise in due categorie: perdite tecniche variabili e perdite tecniche permanenti/fisse.

Le perdite tecniche sono causate dall’energia dissipata nei conduttori, dalle apparecchiature utilizzate per le linee di trasmissione, sub-trasmissione e distribuzione e dalle perdite magnetiche nei trasformatori. La trasmissione di energia è naturalmente inefficiente a causa di fattori quali apparecchiature di rete inefficienti, perdite che si verificano quando l’energia viene trasportata su lunghe distanze tra generazione e consumo e congestione della rete che interrompe il normale flusso di elettricità.

• Tra 1/4 e 1/3 delle perdite tecniche sulle reti di distribuzione sono perdite fisse. Questi non variano in base alla corrente e possono essere causati da fattori quali perdite di corrente di dispersione o perdite causate dal carico continuo di elementi di misura o di controllo.
• Al contrario, tra 2/3 e 3/4 delle perdite tecniche sono perdite tecniche variabili, che dipendono dalla quantità di energia elettrica distribuita. Sono causati dall’impedenza del sistema, come cavi o conduttori, e sono proporzionali al quadrato della corrente.

Le perdite tecniche, sia variabili che fisse, si verificano più frequentemente sulle linee di distribuzione primaria e secondaria. Ci sono un certo numero di cause, ma alcuni dei più comuni sono

• Lungo linee di distribuzione di
• Sovraccarico delle linee
• Sbilanciato alimentatore di corrente di fase
• Inadeguate dimensioni dei conduttori per linee di distribuzione di
• Installazione di trasformatori di distribuzione lontano dai centri del carico

Ma le reti di distribuzione possono utilizzare metodi collaudati per ridurre al minimo le perdite

Aumentando la griglia di efficienza, affrontare il consumo di energia, l’uso e la domanda di strumenti di risposta, e come migliorare DER vengono gestiti tutti i programmi di utilità della guida superare distribuzione perdite di rete. Questo perché tutti si concentrano su modi per utilizzare in modo più efficiente l’energia, sia eliminando gli sprechi energetici attraverso una migliore gestione della rete, integrando in modo più efficiente DER nella rete per ridurre al minimo le perdite, sia supportando i consumatori a gestire meglio la propria energia utilizzando strumenti sul lato della domanda.

Qualsiasi strategia di miglioramento delle perdite di rete dovrebbe mirare a tutti e tre i pilastri della riduzione delle perdite: strategia organizzativa, scelte tecniche e gestione dei dati:

1. La strategia organizzativa ruota attorno all’implementazione di strategie operative, come il bilanciamento del carico tra le fasi.
2. Le scelte tecniche si concentrano sulla scelta di componenti o soluzioni efficienti.
3. La gestione dei dati si concentra sull’utilizzo dei dati per la comprensione e il monitoraggio del consumo e della perdita di energia.

Tutte e tre queste categorie possono essere affrontate utilizzando la tecnologia digitale connessa.

I metodi di riduzione delle perdite sono incentrati su una tecnologia intelligente che migliora l’efficienza

Sostituire l’infrastruttura di rete di distribuzione esistente è costoso e difficile. Invece, un’alternativa conveniente per i miglioramenti della rete, tra cui ridurre al minimo le perdite tecniche, è mantenere l’infrastruttura di distribuzione elettrica esistente adottando componenti di smart grid e software avanzato. L’aggiornamento alla tecnologia intelligente e connessa riduce le perdite utilizzando in modo ottimale le risorse energetiche esistenti e dando agli operatori di distribuzione un maggiore controllo sulla propria rete. Diamo un’occhiata ad alcuni esempi.

Un esempio top sono i sistemi avanzati di gestione della distribuzione, che possono servire come il nucleo di qualsiasi strategia per ridurre al minimo le perdite e gestire attivamente le reti di distribuzione. ADMS è un set di strumenti/piattaforma completa per la gestione della distribuzione e l’ottimizzazione della rete. Le sue funzionalità offrono agli operatori di rete la possibilità di ridurre le perdite fornendo una visione completa della rete di distribuzione per un rilevamento delle perdite più accurato, l’ottimizzazione della tensione e la consapevolezza situazionale in tempo reale per il monitoraggio, il controllo e il coordinamento delle risorse interconnesse. Inoltre, unendo più funzionalità in una soluzione completa di gestione della rete, gli operatori di distribuzione possono ridurre le perdite identificando e risolvendo le fluttuazioni di tensione causate da DER.

Un altro esempio sono i componenti efficienti come i trasformatori ad alta efficienza e a bassa perdita. Questi possono migliorare significativamente sia la perdita di carico che le prestazioni di perdita di carico. Possono gestire attivamente le perdite e la dissipazione di potenza riconfigurando dinamicamente la griglia utilizzando un software creato per stimare le perdite, come ADMS e analytics. Questi strumenti possono quindi automaticamente, in tempo reale calcolare il percorso più breve e meno resistente al flusso di elettroni.

Inoltre, anche i componenti collaudati sul campo funzionano insieme. Ad esempio, un trasformatore intelligente, incluso un trasformatore seriale che lavora insieme alla parte attiva convenzionale, un set di contattori LV a bassa corrente e un PLC per controllare le operazioni, può fornire stabilità e affidabilità semplificando la manutenzione, mantenendo la tensione in uscita entro un intervallo specificato e consentendo facili regolazioni secondo necessità.

Infine, affrontare le perdite dal lato della domanda, attraverso tecnologie come lo smart metering, presenta significative opportunità di riduzione delle perdite. Ad esempio, un rapporto ha stimato che il consumo di energia potrebbe essere ridotto di 2.8% se le case utilizzavano contatori intelligenti, combinati con unità di visualizzazione domestiche. Ciò potrebbe quindi ridurre le perdite della rete di distribuzione del 5,5% a causa della diminuzione dei consumi. Inoltre, l’uso di questi strumenti di risposta alla domanda potrebbe potenzialmente ridurre le perdite di circa il 3% spostando parte del carico dal periodo di picco a quello di picco.

Inizia a migliorare l’efficienza della rete

Per uno sguardo più approfondito su come le reti di distribuzione possono iniziare a migliorare l’efficienza e ridurre le perdite, leggi il nostro caso d’uso “Efficienza della rete-riduzione delle perdite tecniche.”