La forma tipica dell’energia che si propaga in Europa attraverso le linee elettriche è quella di una corrente alternata sinusoidale con frequenza quasi costante di 50 hertz. Ciò è reso possibile dalla stabilità delle proprietà fisiche dei generatori sincroni nelle grandi centrali elettriche. Queste utilizzano la loro massa rotante per portare inerzia al sistema e, quindi, reagire con una risposta inerziale ai disturbi della rete.
Le potenziali carenze nella produzione di energia possono essere compensate utilizzando l’energia cinetica immagazzinata a breve termine. In questo modo, non si verificano perdite di potenza immediate e di vasta portata in situazioni critiche. Ma le centrali nucleari e a carbone stanno man mano venendo sostituite da forme rinnovabili di generazione di energia, e questa tendenza non potrà che intensificarsi nei prossimi anni. «Ciò significa che i generatori sincroni, che svolgono un ruolo centrale nel controllo della rete, andranno persi», spiega la dott.ssa Sönke Rogalla, capo del dipartimento di elettronica di potenza e integrazione della rete presso Fraunhofer ISE. Lei e il suo team di ricerca vedono nei convertitori grid-forming una soluzione promettente per garantire la stabilità della rete. Questi infatti sono programmati per comportarsi come una sorgente di tensione.
Nel futuro dei nuovi impianti
In modo simile a quello delle centrali elettriche convenzionali, i convertitori grid-forming rispondono alla domanda di energia a breve termine nella rete e forniscono una risposta inerziale. Secondo Rogalla, c’è consenso tra i gestori dei sistemi di trasmissione sul fatto che i convertitori grid-forming siano necessari per la messa in rete di gran parte dei nuovi impianti. In questo contesto, il Fraunhofer ISE è al fianco di diversi gestori di reti elettriche in un ruolo consultivo e, dal 2017, collabora con vari partner di cooperazione scientifica ed economica nel progetto “VerbundnetzStabil”.
La ricerca mostra chiaramente quanto il passaggio da generatori sincroni a convertitori grid-forming sia una soluzione praticabile e sempre più necessaria. «Con l’imminente lancio sul mercato dei convertitori grid-forming, vogliamo così aiutare l’industria nella valutazione tecnica dei dispositivi adatti» conferma Rogalla.
