“Il trasporto su lunghe distanze di ingenti quantità di energia elettrica” A. Clerici

1. “Il trasporto su lunghe distanze di ingenti quantità di energia elettrica” A. Clerici ABB S.p.A. - Presidente Onorario WEC

2. Indice Premessa Alcuni esempi Commenti Finali

3. 1) Premessa

4. Il costo di un sistema di trasmissione dipende • non solo da: • potenza da trasmettere e distanza • ma anche da: • caratteristiche dell’area attraversata (montagna, pianura, deserto, ecc) ed aspetti logistici; • costi internazionali delle materie prime (rame, acciaio, alluminio); • costi locali (manodopera) • costi attribuiti alle perdite (“capitalized cost of losses”)

5. Il costo dello stesso sistema di trasmissione può variare da oltre 2 (Europa) ad 1 (Cina). • La volatilità dei prezzi delle materie prime non ha permesso negli ultimi anni di poter effettuare stime dei costi di investimento con validità pluriennale • Una valutazione “caso per caso” e per un specifico “momento temporale” è indispensabile • Difficoltà finanziamenti legati a variazioni prezzi specie per imponenti progetti realizzabili solo in lunghi periodi; oneri finanziari assumono notevole importanza sul costo finale del kWh trasmesso.

6. Grandi differenze tra sistemi in linea aerea e sistemi in cavo (terrestre o sottomarino): • costi (molte volte superiori per i cavi), • effetto scala in funzione della potenza trasmessa. • Per B., siccome la massima potenza trasmissibile ad oggi e nel prossimo futuro per connessioni in cavo sottomarino è in corrente continua di circa 800 - 1000 MW per cavo, ciascun “bipolo” potrà trasmettere 1600 - 2000 MW; per potenza superiori occorrerà inserire altri cavi in parallelo con riduzione di effetto scala.

7. Costi di trasmissione in funzione della lunghezza e della potenza trasmessa. Costi capitalizzati delle perdite pari a 1500 €/ kW.

8. Per trasmissioni in linea aerea a distanze superiori a circa 1000 km e per cavi con lunghezze superiori a circa 50 km si può parlare solo di corrente continua sia per motivi tecnici (cavi) sia per costi / perdite • La più lunga e “potente” linea in C.C. in servizio al mondo è stata messa in servizio da qualche mese in Cina: ~ 2.000 km + 800 kV ~ 7.000 MW • I cinesi stanno pensando al + 1.200 kV per 12.000 MW su 3.500 km dal Tibet alla rete centrale.

9. 2) Alcuni esempi

10. Studio ABB SAE Sadelmi del 1990 per ENEL 1° fase solo Inga 15.000 MW 2° fase solo Inga 30.000 MW 3° fase Inga + Pioka + Matadi 60.000 MW Costi per la 1° fase: 15.000 MW (12.000 MW in Europa) Diga e centrale 15.0 B US$ Stazioni HVDC + 600 kV 2.2 B US$ 4 linee x 3,5 GW (3x 5200km + 1x 7400km) 11.0 B US$ 17,3 Cavi sottomarini 2.9 B US$ Estensione rete Europa 1.2 B US$ Subtotale 32.3 Contingencies 20% 6,5 Totale 38,8 B US$ N.B.: nel 1990 1.190 Lire = 1 US$ costo kWh trasportato pari a 20 m $ per 8.000 h/anno di utilizzo; perdite 14%.

11. ABB SAE Sadelmi studio di pre-feasibility 1993 – 1996 Trasmissione Inga – Sud Africa 4.500 MW – 3.000 km Confronto + 600 kV DC + 800 kV DC

12. Studio Lahmeyer 2007 DRC / Egitto 5000 km linee DC + 800 kV

13. Impatto penali CO2 su vantaggi di trasmissione da grosse idroelettriche

14. Costi prevedibili oggi in Africa del Sud per trasmissioni in DC a + 800 kV • Linee HVDC + 800 kV non nel deserto: • 3000 MW 400.000 €/km • 4500 MW 550.000 €/km • 6000 MW 700.000 €/km • 2 Stazioni di conversione: • ~ 250 $/kW

15. 3) Commenti Finali

16. Problemi politici e finanziari aumentano più che linearmente con il numero di paesi coinvolti. • Per sistemi di trasmissione di 4000 – 5000 km di lunghezza, il costo del trasporto del kWh supera il costo della generazione idroelettrica a buon mercato (<1500 $/kW) e con utilizzi intorno alle 8000 ore/anno. Chiaramente con costi della generazione ben superiori come da FER e con ridotte ore di utilizzo la situazione si inverte. • Il costo della trasmissione è notevolmente influenzato dalle condizioni (N-1), se l’energia dalla centrale è di base ed a basso costo e si considera “indispensabile” per il paese ricevente. • L’accettazione di lavorare in monopolare con ritorno via terra, ridurrebbe i costi di trasmissione, riducendo i numeri di circuiti.

17. L’isolamento delle linee HVDC ne determina il costo; non esistono linee DC nei deserti. • Installare laboratori di campo lungo i possibili percorsi delle linee per determinare su catene di isolatori in tensione il loro comportamento, per evitare sovradimensionamenti delle linee (alti costi inutili) o sottodimensionamenti (scarsa affidabilità). • Le nazioni attraversate dai progetti devono essere coinvolte nella costruzione delle interconnessioni (lavoro locale) e poter avere “spillamenti di energia” (necessità di multi terminals per DC) e una “fee” proporzionale all’energia che passa nella linea. • Meccanismi CDM devono essere appropriatamente considerati per fare intervenire nell’investimento operatori che necessitano “certificati verdi”

18. Grazie per l’ascolto