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Comunicare l'energia

20 Agosto 2012

Fonti rinnovabili e dispositivi di sicurezza per la rete: una lettera aperta all’Autorità

(Maria Antonietta Giffoni)

Molte sono state le proteste degli operatori del settore dopo l’obbligo - scattato il 1° luglio 2012 - di installazione dei sistemi di protezione di interfaccia. Di fronte alla sicurezza della rete poco si può eccepire; tuttavia, tanti sono i dubbi sollevati dagli operatori del settore sui reali effetti che l'adozione di tale norma potrà avere sulla stabilità del sistema elettrico nazionale.

Vediamone alcuni, facendo qualche domanda a Marco Dal Prà, perito industriale e esperto di connessioni di impianti alla rete, che ha recentemente scritto una lettera aperta all'Autorità per l'Energia Elettrica e il Gas.

Signor Dal Prà, prima di addentrarci nel merito delle problematiche da lei evidenziate, ci può spiegare cosa si intende per "sicurezza del sistema elettrico nazionale"?

È una questione molto tecnica, ma proviamo a spiegarla con una metafora forzandone un po' i termini: i musicisti perdoneranno qualche inesattezza utile al nostro scopo. La rete elettrica di una nazione si può paragonare ad una sala da concerto, dove i musicisti sono i produttori di energia, il pubblico gli utenti che la consumano e il direttore d’orchestra il Centro Nazionale di Controllo, che gestisce i flussi di energia.
Quando si allacciano alla rete i piccoli impianti di produzione, tipicamente quelli alimentati da fonti rinnovabili, è come se aggiungessimo all'orchestra dei musicisti che suonano senza guardare il direttore. Se questi sono in numero trascurabile, la stonatura è impercettibile e il direttore può facilmente correggerla in corso d'opera; ma quando i musicisti "anomali" aumentano fino a costituire il 10 o il 15% dell'intera orchestra, il suono d'insieme perde ritmo e armonia, comincia a risultare sgradevole e il pubblico abbandona la sala. Allo stesso modo, un numero consistente di impianti a fonti rinnovabili può far perdere l'equilibro al sistema elettrico e provocare il distacco dalla rete di tutti gli impianti di produzione. In altri termini, un black-out.

Sembra un atto d’accusa contro le rinnovabili.

Guardi, lavoro da anni nel settore e credo molto nello sviluppo delle rinnovabili. Semmai il mio è un atto d'accusa contro la mancanza di un progetto globale, di un piano energetico nazionale nel quale si dovevano comprendere anche gli aspetti tecnici, legati alla gestione della produzione da fonte rinnovabile.
Negli ultimi anni, la generazione distribuita - costituita soprattutto da fotovoltaico, ma anche da eolico e biogas - è aumentata in modo esponenziale grazie a tariffe incentivanti molto generose.
Rinnovabili vuol dire energia pulita, ma anche generazione distribuita e non programmabile. Questa produzione andava gestita per tempo integrando correttamente gli impianti nella rete nazionale; e, invece, nessun criterio è stato adottato dal legislatore per far lavorare questi impianti in sintonia con il direttore d’orchestra. E adesso le rinnovabili creano problemi di regolazione alla rete nazionale.

Tanto da essere a rischio black-out?

Purtroppo non è una mia opinione: nelle premesse della Delibera 84/2012/R/eel, l’Autorità per l’Energia spiega passo passo come e perché la nostra rete, in alcune occasioni, venga a trovarsi in una situazione di rischio black-out.
Da tempo Terna, che gestisce la rete di trasmissione e quindi il Centro Nazionale di Controllo, si trova costretta ad adottare le opportune contromisure per evitare di lasciare senza elettricità il Paese. Emergenze che per lo più si verificano in occasione delle festività estive, quando i due fattori che tipicamente, negli ultimi tempi, procurano squilibri sulla rete si manifestano, e cioè un ridotto consumo di energia e un'elevata produzione da fonti rinnovabili. Dopo la seria emergenza verificatasi nell'agosto del 2011, l'Autorità è corsa ai ripari introducendo l'obbligo di adozione dei sistemi di protezione di interfaccia.

Ci può spiegare che cosa sono e a cosa servono?

Sono dei dispositivi di sicurezza che esistono in tutti gli impianti di produzione elettrica: dall’inverter dell’impianto fotovoltaico domestico alle grandi centrali. Si tratta di relè elettronici che servono per disconnettere i generatori quando si verificano problemi con la frequenza troppo alta o troppo bassa.
Facciamo una similitudine per spiegarci meglio: i produttori di energia elettrica sono come dei ciclisti che pedalano in un tandem che deve mantenere costantemente la velocità di 50 km orari. Se la strada è in salita è necessario pedalare con più forza. Ma cosa succede se qualcuno pedala più forte quando la strada è in piano o, addirittura, in discesa? Si perde la sincronia tra i ciclisti e la velocità di crociera, che doveva essere mantenuta costante a 50 km orari, aumenta o diminuisce. Allo stesso modo, nel caso della rete elettrica, se c’è troppa produzione di energia rispetto alla domanda, la frequenza tende ad aumentare scostandosi dai canonici 50 Hz. Viceversa, se c’è troppa poca produzione la frequenza tenderà a diminuire.
Quando si verificano questi squilibri, intervengono i sistemi di protezione che operano il distacco automatico degli impianti dalla rete.

Nella prima domanda della lettera aperta indirizzata all'Autorità lei si chiede perché, nonostante le problematiche che presentano le rinnovabili, si sia giunti solo quest’anno ad adottare le misure contenute nell’Allegato A70 al Codice di Rete redatto da Terna. Su quali basi fonda la sua convinzione che si sarebbe potuto intervenire prima?

Mi hanno sempre insospettito le soglie di frequenza configurate nei dispositivi di interfaccia e cioè 49,7 Hz e 50,3 Hz. Un intervallo che dava troppo poco spazio di manovra al gestore della rete nazionale.
Poi questo sospetto è diventato una certezza quando ho notato quello che viene riportato nelle istruzioni di qualunque inverter per fotovoltaico: nelle tabelle di taratura le soglie di frequenza italiane sono molto restrittive rispetto a quelle adottate in altri Paesi.
Questo significava solo una cosa: che in Italia non si stava facendo nulla per gestire la configurazione dei dispositivi di interfaccia  integrandoli con le necessità della rete nazionale.
In Germania e in Francia, documenti simili all’Allegato A70 ed alle nostre Norme CEI sono stati pubblicati sin dal 2008. E non si è trattato di documenti applicati dall’oggi al domani, come è stato fatto con la Norma CEI 0-21, uscita a fine giugno e entrata in vigore il 1° Luglio 2012.

Si veda la Guida Tecnica “Generating Plants Connected to the Medium-Voltage Network”  - pubblicata in lingua inglese nel 2008 dal BDEW, l’Associazione tedesca per l’energia e l’acqua - , oppure le guide della francese EDF/ERDF del 2007/2008, oppure ancora i documenti del consorzio PV_Upscale, sempre del 2008.

Ancora oggi tra l’Allegato A70, i documenti ENEL, e le Norme CEI non abbiamo capito se le soglie di scatto sono 49,7/50,3 Hz, oppure 49,5/50,5 Hz, oppure 49/50Hz oppure ancora 47,5/51,5 Hz: forse qualcuno dovrebbe decidersi.

Converrà che l’Autorità aveva un po’ le mani legate, visto che il Dlgs 28/11 (articolo 19, comma 2) ha previsto solo l’anno scorso che il regolatore potesse intervenire a regolare il dispacciamento di ciascuna delle fonti rinnovabili non programmabili?

In realtà è il Decreto Liberalizzazioni del governo Monti, emanato il 24 Gennaio scorso, che ha modificato l'articolo 19 introducendo disposizioni di ordine tecnico relative alla sicurezza della rete nazionale. Con queste modifiche l’Autorità ora ha mano libera per imporre l’adeguamento anche agli impianti esistenti. Ma per noi tecnici cambia poco, visto che i distributori possono imporre in qualsiasi momento l’adeguamento degli impianti di produzione, quando variano le condizioni di sicurezza della rete. E’ scritto nei contratti o nei regolamenti di esercizio.

Comunque la sicurezza della rete nazionale è un problema tecnico che investe in primo luogo Terna, la quale ha mancato prima di tutto di aprire un dibattito con gli operatori del settore: dagli installatori ai produttori, dai progettisti alle associazioni di categoria, fino agli enti normatori. Le nozioni tecniche per lavorare su una bozza dell’Allegato A70 erano disponibili fin dal 2008, sia per la Media Tensione che per la Bassa Tensione.
Qualcuno ha forse dormito sonni tranquilli? Non ho elementi sufficienti per affermare ciò, ma è certamente inspiegabile il motivo per cui Terna abbia aspettato il 2012 per pubblicare l’Allegato A70 al Codice di Rete, preparato senza l'auspicata e sacrosanta concertazione con gli operatori del settore. Questo Allegato A70 è stato calato dall'alto e inaspettatamente. Peccato, perché dalla concertazione potevano venire indicazioni utili per migliorarlo.

Mi sembra però che le sue perplessità riguardino prima di tutto il contenuto della Delibera 84/2012, emessa lo scorso marzo dall’Autorità per l’Energia.

La fretta è spesso cattiva consigliera e la Delibera in questione ne è la prova:

• sono state confuse la necessità riguardanti la messa in sicurezza della rete nazionale – attuabile con le prescrizioni dell’Allegato A70 – con la necessità di ottimizzare il funzionamento della rete BT – che sono contenute nella Norma CEI 0-21;

• è stato fatto un tutt’uno tra impianti di produzione dotati di macchine rotanti, come gli impianti a biogas e la cogenerazione, e gli impianti con inverter, come il fotovoltaico;

• è stato deciso un regime provvisorio che è durato fino al 30 Giugno 2012 del quale nessuno ha capito l’utilità, mentre migliaia di impianti con potenze non trascurabili, ma connessi in Bassa Tensione sono stati completamente dimenticati.

Stesso discorso per le norme previste del Comitato Elettrotecnico Italiano in materia: la Norma CEI 0-16, che riguarda le connessioni in Media Tensione e la recente  Norma CEI 0-21, che riguarda le connessioni in Bassa Tensione.
Queste norme sovrappongono prescrizioni per gli installatori con le prescrizioni per i costruttori, con evidenti difficoltà di applicazione e di interpretazione. Una scelta che non condivido e che diverge rispetto al panorama normativo europeo.
Se si voleva mantenere ordine e chiarezza, le norme per i componenti dovevano essere mantenute separate dal quelle degli impianti: ora ci troviamo in una situazione paradossale e non riusciamo a capire quando si parla di inverter e quando si parla di dispositivi di interfaccia esterni.
E’ come se la norma per la sicurezza del ferro da stiro venisse incorporata in quella dell’impianto elettrico di casa. Risultato: un vero caos.

Nella quarta domanda che lei rivolge all’Autorità si chiede quali “criteri tecnico-scientifici hanno spinto la Norma CEI 0-21 ad abbassare a 6 kW la soglia di installazione della protezione di interfaccia esterna, visto che le precedenti norme di ENEL Distribuzione stabilivano questo limite a 20 kW”?  Non la ritiene una misura necessaria per la sicurezza della rete? Perchè?

Questo è il punto più controverso della norma. Inspiegabilmente in Italia non ci si vuole fidare delle protezioni di interfaccia integrate negli inverter, nonostante siano dispositivi dotati di tutte le certificazioni, anche se emesse da enti terzi. A vedere quel che accade nel resto del mondo, l'introduzione dell'obbligo della protezione di interfaccia esterna agli inverter per gli impianti di potenza superiore ai 6 kW è inspiegabile e ingiustificabile.
Personalmente non ho notizie di incidenti o infortuni di alcun genere che possono aver indotto tale prescrizione e, da tecnico, è la prima volta che non riesco a spiegare ai miei clienti il buon senso che solitamente contengono le norme. Perfino l’ANIE si è appellata al Ministero dello sviluppo economico per chiedere spiegazione su questo fardello del tutto italiano.
Peccato, perché la CEI 0-21 poteva essere l’occasione per semplificare ed ottimizzare la questione delle protezioni di interfaccia esterne agli inverter, a vantaggio di utenti, produttori ed installatori. E, invece, gli utenti domestici con un impianto fotovoltaico da 7 kW si trovano ora con un dispositivo elettronico che non saranno in grado né di gestire, né di comprendere, né di manutenere.

Insomma, la Norma CEI 0-21 non era necessaria per mettere in sicurezza la rete nazionale?

Questa falsa convinzione deriva dal fatto che la CEI 0-21 incorpora le prescrizioni dell’Allegato A70, ma ciò non ha alcuna rilevanza.
La Norma, infatti, non è retroattiva e si applica solo ai nuovi impianti, che numericamente sono pochissimi rispetto agli oltre 320.000 impianti di produzione dotati di inverter, già connessi alla rete di Bassa Tensione.
Solo questo dato statistico doveva consigliare l’Autorità a rivolgere l’attenzione al parco esistente e non all’emanazione di norme rivolte al nuovo, che potevano essere introdotte gradualmente, come la buona prassi insegna.
Le Norme CEI possono eventualmente essere retroattive, ma solo in piccola parte, visto che non è pensabile costringere gli utenti dotati di fotovoltaico a gettare via i propri inverter che funzionano benissimo.

Ma la Delibera 84/2012/R/eel ha però previsto l’obbligo di adeguamento per gli impianti esistenti connessi in Media Tensione.

E’ vero ma gli adeguamenti necessari su questi impianti non sono indolori, perché riguardano:

• modifica della programmazione degli inverter o delle protezioni del generatore,

• sostituzione o installazione ex-novo dei trasformatori di tensione (TV),

• sostituzione o aggiornamento del Relè con funzione di “Protezione di Interfaccia”.

Anche qui, chi ha scritto la norma non ha controllato i dati statistici.
Secondo il rapporto 2011 del GSE, infatti, solo di fotovoltaico ci sono 15.000 impianti connessi in Media Tensione, ma a questi si affiancano la stragrande maggioranza degli impianti composti da generatori rotanti: mini-idroelettrico, biogas da discarica, biogas da reflui agricoli, cogeneratori industriali e del terziario, turbine a vapore, ecc.  Non è perciò azzardato dire che, in Media Tensione, in Italia ci sono da adeguare complessivamente circa 20.000 impianti.
Com’è possibile pensare che siano reperibili anche solo 5.000 relè nell’arco di un mese? I produttori che a giugno hanno ordinato i componenti, forse li avranno per fine ottobre, quando l’emergenza rischio black-out sarà, per quest'anno, terminata.

Intanto, i produttori che hanno impianti già installati, anche solo sei mesi fa, devono prevedere un ulteriore esborso di denaro che non è stato messo a budget; con tutti i problemi che ciò può causare ai flussi di cassa degli impianti realizzati in project financing o con altre forme di finanziamento.

Secondo i dati raccolti dall’Autorità (Delibera n. 165/2012) il costo medio degli adeguamenti è di circa 15.000 €. Moltiplicando questa cifra per il numero degli impianti in Italia, il conto è presto fatto: ci sono adeguamenti da fare per 300 milioni di euro!

Come spiegare a costoro che si devono modificare componenti nuovissimi e perfettamente funzionanti? 

La Delibera 84/2012/R/eel ha però previsto dei bonus proprio per gli impianti esistenti connessi in Media Tensione.

Certo, peccato però che i tempi per accedervi sono ristretti e sul mercato praticamente non si trovano i componenti, in specie i trasformatori voltmetrici, finora non richiesti per gli impianti fotovoltaici, ma che l’Allegato A70 ha reso obbligatori, con buona pace per chi li produce. Chi riesce a reperirli a breve deve ritenersi fortunato!

>> Per maggiori informazioni vedi news nei riferimenti

Per mettere in sicurezza la rete nazionale per questa estate bastava decretare l’obbligo, da attuare entro il 30 giugno 2012, di modificare la programmazione delle Protezioni di Interfaccia con delle soglie di frequenza appena più larghe di quelle esistenti. E’ un intervento che avrebbero potuto fare tutti i produttori rivolgendosi direttamente ai propri installatori, senza la necessità di reperire componenti costosi e laboriosi da installare. Per l’adeguamento completo si dava tempo fino al giugno 2013, sempre con il meccanismo dei premi, ma più scaglionato nel tempo.
All’Autorità bastava acquistare la pagina di qualche quotidiano e delle riviste specializzate per diffondere la notizia, e non serviva, come invece si è fatto, inviare migliaia di raccomandate da parte dell’ENEL singolarmente a ciascun produttore.

E, invece, si è preferito agire diversamente creando tutti questi disagi che non sono limitati agli esborsi extra per gli impianti già installati. Molti sono i problemi anche per i produttori che stanno installando nuovi impianti fotovoltaici e che, data la scarsa disponibilità di componenti conformi alla Norma CEI 0-21, rischiano di non riuscire a connettere alla rete prima che entri in vigore il Quinto conto energia (27 agosto 2012, ndr).
Ovviamente questa situazione comporta il rischio di perdere le tariffe del Quarto Conto energia, tariffe che gli utenti hanno sottoscritto con la loro banca per farsi finanziare l’impianto fotovoltaico.
È un dramma che in questi giorni stanno vivendo certamente gli imprenditori che hanno investito sul fotovoltaico, ma anche gli installatori che rischiano cause milionarie per danni dovuti al mancato allacciamento dell’impianto.

Perchè, secondo lei, la Delibera doveva chiedere da subito l’adeguamento all’Allegato A70 per tutti gli impianti di produzione elettrica con potenza maggiore di 50 kW indipendentemente dalla rete alla quale sono connessi? 

Perché non c’è nessun fondato motivo per discriminare un utente da 100 kW allacciato in BT rispetto ad uno da 50 kW allacciato in MT: hanno entrambi in gestione degli impianti di produzione che possono incidere sulla sicurezza del sistema elettrico nazionale.

La modifica del software sarebbe stata per entrambi un intervento con costi molto contenuti, forse anche meno di 600 €, ma che poteva essere l'occasione per diffondere un po’ di responsabilità anche tra i tanti gestori di impianti di generazione diffusa; perché la produzione di energia è una cosa seria e non finisce con la prima accensione, ma va seguita con l’evoluzione delle norme e della rete nazionale.
Sarebbe stata anche l’occasione per ricontrollare tanti impianti entrati in funzione nel 2010 in modo un po’ troppo sbrigativo e per questo poco sicuri.

Per chiudere le chiedo: al di là del disagio creato dalla repentina adozione di queste misure, secondo lei, sono sufficienti per assicurare la stabilità della rete e evitare eventuali black-out?

Per la media tensione direi che le prescrizioni tecniche dell’allegato A70 sono ineccepibili, e quindi già attuabili, anche se il numero di impianti adeguati è ancora così esiguo che per ottenere l'auspicata sicurezza della rete occorrerà aspettare ancora molto tempo.
Per la bassa tensione, invece, il legislatore dovrà lavorare ancora molto per definire l'adeguamento del parco di impianti già installati e funzionanti; mentre, per i nuovi impianti, spero che il buon senso porti a correggere le anomalie che attualmente affliggono la norma CEI 0-21.

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