Sicuramente è più conveniente produrre l'energia in prossimità dei centri di carico, utilizzando la rete di trasmissione per garantire stabilità e riserva rotante più che per il trasporto di energia su lunghe distanze.
Chiaramente questo è fattibile se ci sono fonti di energia in prossimità dei centri di carico, oppure se è possibile ed economicamente sostenibile trasportare le fondi di energia vicino ai centri di carico per generare localmente.
Questo è stato il paradigma della 2a rivoluzione elettrica, partita in Italia all'inizio degli anni '60 alla vigilia della nazionalizzazione, che ha visto il rapidissimo sviluppo delle centrali termoelettriche, realizzate con struttura modulare in funzione del carico locale.
Lo stesso processo si è avuto in tutta Europa, con sfumature diverse: ad esempio in Francia ha visto il nucleare dominare, invece dell'olio combustibile usato nelle centrali italiane dell'epoca.
Ciò ha consentito una crescita esponenziale dei consumi, a fronte di uno sviluppo relativamente modesto delle infrastrutture di trasmissione: viste le ridotte distanze di trasporto dell'energia, in Europa non sono mai entrate in servizio le reti a tensione maggiore di 400 kV (UHV), che invece hanno trovato sviluppo altrove (500 kV e 750 kV negli USA, URSS, Cina e sud America).
L'avvento delle fonti rinnovabili sta radicalmente cambiando nuovamente questo paradigma:
sebbene per molte delle fonti rinnovabili si parli di "generazione distribuita", dal punto di vista dei sistemi elettrici le cose sono profondamente diverse.
Per via delle diverse disponibilità delle fonti rinnovabili (tipicamente per eolico) o della disponibilità di superfici con ridotto valore economico (tipicamente per fotovoltaico), la generazione da fonti rinnovabili si sviluppa in modo molto disomogeneo nella rete elettrica, tipicamente lontano dai centri di carico.
Basti vedere cosa succede in Sardedgna od in Puglia, in termini di impianti fotovoltaici ed eolici.
Un processo simile si è già verificato nella storia dei sistemi elettrici, nei primi due decenni del '900: lo sfruttamento di grandi bacini idroelettrici forzò lo sviluppo di reti elettriche di alta tensione, che conobbero un brusco salto di tensione di esercizio (da poche decine di kV fino ai 132 kV) e nelle interconnessioni tra sistemi elettrici di potenza.
La differenza sostanziale con quanto già successo un secolo fa risiede nella non programmabilità dalle maggior parte delle fonti rinnovabili (eolico, fotovoltaico) che sono oggetto di sviluppo: diventa così indispensabile compensare alle variabilità di produzioni delle diverse zone (questa volta di estensione più che regionale!) con maggiori interconnessioni.
Non deve quindi sembrare strano che per sfruttare le fonti rinnovabili "distribuite" serva realizzare impianti sempre più imponenti di trasporto e distribuzione.
Ciò premesso, tornando all'argomento del topic, quel collegamento australiano citato da
mario_maggi sembra ancora un po' troppo "futuribile", anche se non impossibile:
- la profondità è di 3000 m, quasi il doppio rispetto al cavo HVDC più profondo mai posato (il collegamento Sardegna - Italia SaPeI raggiunge i 1600 m circa); tuttavia si stanno già sviluppando cavi e navi che consentono pose fino ad oltre 2000 m.
- la massima potenza trasmissibile da un cavo HVDC per tali profondità non supera i 500 MW; per trasportare 3 GW servirà quindi installarne diversi in parallelo
- la disponibilità di una linea così lunga è discutibile: i tassi di guasto dei cavi sottomarini sono bassi, nell'ordine di 0.05 guasti/100 km /anno, ma i tempi di riparazione per cavi così profondi sono elevati, nell'ordine di 3 mesi. Con cavi lunghi oltre 4000 km, la disponibilità dei cavi potrebbe essere veramente bassa.
- le perdite percentuali riportate nell'articolo sembrano sottostimate. Per un cavo HVDC con tensione di esercizio verso terra di 600 kV (il valore più alto mai realizzato finora, anche se in bassa profondità), esse possono essere stimate come:
con rho resistività del conduttore [Ohm x mm2/km], J densità di corrente [A/mm2], l lunghezza del cavo [km] ed E tensione verso terra [kV].
La stima sopra riportata per me è ottimistica: considera un cavo in rame, mentre per quelle profondità quasi sicuramente si adotterebbero cavi in alluminio, con perdite più alte.
