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Energia dall'Australia all'Asia

Fonti energetiche e produzione e fornitura dell'energia elettrica.

Moderatori: Foto UtenteMike, Foto Utentesebago, Foto Utentemario_maggi

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[1] Energia dall'Australia all'Asia

Messaggioda Foto Utentemario_maggi » 10 set 2020, 10:31

Ciao.
Io penso che l'energia debba essere prodotta il più vicino possibile al punto di utilizzo.
Qui invece prevedono di trasportarla a lunghissima distanza: https://eipro.elettronicain.it/20-miliardi-di-dollari-per-portare-lenergia-solare-australiana-a-singapore-e-malesia/
Ciao
Mario
Mario Maggi
https://www.evlist.it per la mobilità elettrica e filiera relativa
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[2] Re: Energia dall'Australia all'Asia

Messaggioda Foto Utentebrabus » 10 set 2020, 15:07

Impressionante! O_O
Alberto.
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[3] Re: Energia dall'Australia all'Asia

Messaggioda Foto Utentepusillus » 10 set 2020, 17:53

Se lo sanno i ladri di rame che vivono in Italia comprano subito maschera e boccaglio !
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[4] Re: Energia dall'Australia all'Asia

Messaggioda Foto Utentefpalone » 12 set 2020, 15:39

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 Foto Utentemario_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:

Perdite = \frac{J \cdot \rho \cdot l}{10 \cdot E}=18.9 \%
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.
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[5] Re: Energia dall'Australia all'Asia

Messaggioda Foto UtenteWALTERmwp » 13 set 2020, 11:44

Chissà se "la connessione intercontinentale verde" rappresenterebbe un'opportunità per il sud Europa e il nord Africa: risorsa per i due continenti e stabilità politica sopra al deserto del Sahara o replica per dinamiche già viste ?
Forse fantasioso, futuribile o magari concretamente realizzabile, comunque scenari che stimolano l'immaginario.

Però lo sforzo richiesto per trasferire su lunghe distanze sembra un po' stridere rispetto alle proprietà che accompagnano le fonti rinnovabili.
mario_maggi ha scritto:Ciao. Io penso che l'energia debba essere prodotta il più vicino possibile al punto di utilizzo (...)
condivisibile.

Saluti
W - U.H.F.
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[6] Re: Energia dall'Australia all'Asia

Messaggioda Foto UtenteSediciAmpere » 13 set 2020, 12:13

fpalone ha scritto: 500 kV e 750 kV negli USA, URSS, Cina e sud America

in Cina c'è anche una linea a 1,1 MV: https://www.youtube.com/watch?v=cqfA4fS ... el=Siemens
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[7] Re: Energia dall'Australia all'Asia

Messaggioda Foto Utentefpalone » 13 set 2020, 20:34

WALTERmwp ha scritto:sferire su lunghe distanze sembra un po' stridere rispetto alle proprietà che accompagnano le fonti rinnovabili.

Sicuramente è in contrasto con una narrazione semplicistica, molto diffusa anche in Italia, che vede le rinnovabili associate al pannello da 3 kW sul tetto di casa.
Secondo tale narrazione, con le rinnovabili si può superare il modello di rete di potenza: nel pubblico ed anche verso alcuni settori pseudo-tecnici/politici questa cosa è vista come una dicotomia tra le reti attuali di trasmissione e le smart grids.

Lo sviluppo e lo sfruttamento delle rinnovabili, per le loro caratteristiche di discontinuità e di concentrazione geografica, sono sempre stati abilitati dalla costruzione e dal rinforzo delle reti di trasmissione.
Andando indietro di oltre un secolo, la 1a "rivoluzione" elettrica ha visto le prime grandi dighe sostituirsi alle macchine alternative a vapore come principali fonti di energia elettrica: la prima rete di distribuzione di Milano, alimentata dalla centrale a vapore di santa Radegonda trasportava energia a breve distanza a 100 V. Soltanto 10 anni dopo, per sfruttare il bacino idroelettrico dell'Adda, fu realizzata una linea a 13.5 kV, di oltre 30 km di lunghezza, tra Paderno e Milano: l'associazione tra rinnovabili e reti di trasmissione parte da molto lontano!

La costruzione di quella che era all'epoca la più grande diga del mondo, Itaipu in Sud America, ha portato alla realizzazione di una linea HVDC al più alto livello di tensione allora possibile (600 kV nel 1985), per circa 800 km.
L'installazione in Sardegna di eolico e fotovoltaico per una potenza superiore al carico di picco ha comportato nel 2010 la messa in servizio di quello che era il collegamento sottomarino HVDC più lungo ed a più alta tensione al mondo e che è tuttora il collegamento più profondo (SaPeI).
La realizzazione della diga delle tre gole ha comportato la realizzazione di un collegamento di circa 1000 km verso i centri industriali nello Changzhou.
La grande disponibilità nella regione dello Xinjiang di aree desertiche ad alta quota, con enormi producibilità fotovoltaiche, ha spinto la Cina a realizzare il collegamento HVDC a più alta tensione al mondo (1100 kV), linkato da Foto UtenteSediciAmpere, così come in precedenza altri collegamenti da record tra Xinjiang ed i centri di carico costieri.
Lo sfruttamento delle regioni desertiche del Nordafrica per generazione di energia comporterà lo sviluppo di tanti nuovi link verso l'Europa, tra cui il collegamento tra Sicilia e Tunisia dovrebbe essere il primo.

WALTERmwp ha scritto:Chissà se "la connessione intercontinentale verde" rappresenterebbe un'opportunità per il sud Europa e il nord Africa

Opportunità di certo! Che poi si traduca in benefici reali dipende dalle scelte delle comunità coinvolte e da influenze politiche esterne: gli emirati arabi grazie al petrolio hanno aumentato vertiginosamente il loro benessere; altri paesi mediorientali, con riserve di petrolio non inferiori, sono sprofondati in situazioni drammatiche.
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[8] Re: Energia dall'Australia all'Asia

Messaggioda Foto Utentelemure64 » 13 set 2020, 21:45

fpalone ha scritto:[...]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.


Perché si dovrebbe usare l'alluminio al posto del rame a profondità elevate? Non credo sia un fatto di pressione ambiente dato che 300 bar ai metalli citati dovrebbero fargli più o meno il solletico... Da quando ho letto mi sto interrogando sul motivo ma non ci arrivo da solo :/
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[9] Re: Energia dall'Australia all'Asia

Messaggioda Foto Utentefpalone » 13 set 2020, 21:59

Foto Utentelemure64,
il problema è il peso del cavo, sia in termini di sollecitazioni sulla nave posa-cavi che di trazione lungo la catenaria durante la posa.
Per cavi a così alta profondità la gran parte della trazione è assicurata da una doppia armatura in acciaio, che sostiene il peso proprio, dell'isolante, dello schermo in piombo e del conduttore.
Un conduttore in alluminio pesa molto meno di uno in rame, a parità di portata: per questo è usato nei cavi di profondità.
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[10] Re: Energia dall'Australia all'Asia

Messaggioda Foto Utentelemure64 » 13 set 2020, 23:49

Grazie! Era a posteriori la cosa più ovvia e non ci sono andato a pensare... Questa risposta ha reso significativa la mia giornata (non è ironia, oggi non avevo imparato niente).
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