Nei prossimi anni la transizione energetica sarà una realtà, grazie alla combinazione di energie rinnovabili, nuove reti, mobilità elettrica che consentirà di ottenere una crescita sostenibile sotto il profilo economico ed ecologico. Una sfida su cui è attiva il Gruppo Getra, che di recente ha concluso il progetto CoMoDES. Approvato dal Ministero per lo Sviluppo economico (bando Horizon 2020), l’obiettivo era avviare un’attività di ricerca finalizzata alla realizzazione di una classe di prodotti che cogliesse la sfida sociale dell’energia sicura, pulita ed efficiente. “Nel mondo è partita la grande transizione energetica – afferma Marco Zigon, presidente di Gruppo e della Fondazione MatchingEnergies – e la nostra realtà industriale è pienamente in gioco in questa partita. Lo scenario a breve-medio termine vede in primo pieno sviluppo di smartgrid di dimensione transnazionale e la trasformazione delle metropoli in smart city, un processo che fa perno sulla evoluzione digitale applicata al sistema delle infrastrutture elettriche”.

 

LA RICERCA IN GETRA

L’idea di un’unica rete elettrica intelligente non è più una utopia. Il consistente sviluppo della cosiddetta generazione distribuita, in particolare da fonte rinnovabile, apre a sostanziali modifiche nell’architettura delle reti elettriche, dove si necessita di gestione e regolazione più efficaci. I trasformatori convenzionali peròpresentano però limitazioni funzionali in una prospettiva di operabilità delle reti ispirate ai criteri delle Smart Grid. Inoltre lo sviluppo di sistemi di Plug-In nei veicoli elettrici ibridiha favorito studi orientati alla realizzazione di un elemento tecnologicamente innovativo: il PET, trasformatore elettronico di potenza, tecnologia fondamentale per agevolare la transizione verso il concetto di reti elettriche intelligenti, affidabili e sostenibili. “Con il progetto Comodes– spiega Claudia Zigon, Area Ricerca e Ingegneria del Gruppo  -Getra ha mirato ad offrire soluzioni tecniche per la conversione, la gestione e il controllo dei flussi di potenza all’interno di contesti Smart Grid”. Sono stati progettati e sviluppati sistemi innovativi, basati su architetture modulari multilivello e dispositivi switching a semiconduttore. Inoltre sono state affrontate tutte le problematiche di trasferimento tecnologico dei sistemi prototipali sviluppati.

 

LA FUNZIONE DEI TRASFORMATORI

I trasformatori che Getra produce negli stabilimenti di Marcianise e Pignataro servono ad interconnettere la produzione di energia elettrica – qualunque sia la fonte che la genera – alle grandi reti elettriche di trasmissione, alle reti elettriche di distribuzione ed infine agli utenti finali, siano essi industriali o domestici. Sono quindi i gangli vitali delle reti elettrichee consentono il funzionamento dell’intera filiera dell’energia.

Ad oggi circa l’80% della produzione di energia a livello mondiale proviene dai combustibili fossili. Ma nei prossimi anni questo rapporto deve essere rapidamente modificato se si vuole ottenere una economia a basse emissioni di carbonio. Come? Mediante la riduzione del 40% emissioni gas a effetto serra entro il 2030 nonché un miglioramento dell’efficienza energetica almeno del 27%. D’ora in avanti sarà sempre più necessario localizzare le produzioni di energia rinnovabile nelle aree in cui il loro funzionamento può essere più efficiente. Ed inoltre rendere le fonti rinnovabili, che sono discontinue (quali ad esempio fotovoltaico ed eolico), più sincronizzate con la domanda di energia, attraverso le tecnologie di accumulo. Le reti elettriche assumeranno quindi sempre più il ruolo di grandi interconnettori, mentre la loro dimensione passerà da una scala nazionale ad una scala trans-nazionale e trans-continentale. E’ la realtà delle smartgrid (reti intelligenti) con le quali si entra in una fase di profonda rivoluzione simile a quella che ha cambiato il mondo dell’ICT negli ultimi 20 anni. “Difatti – spiegano in Getra – le reti elettriche saranno in futuro un sistema analogo alla Rete Dati del mondo di Internet, dove tutti si connettono con tutti e ciascuno può mettere a disposizione le proprie risorse, ossia il surplus di energia elettrica che ha prodotto mediante microimpianti eolici o fotovoltaici”.

 

UN PERCORSO CONSOLIDATO

Il percorso di eccellenza nella ricerca per Getra si sviluppa a partire dagli anni Novanta, quandoil Gruppo realizza, in collaborazione conEneaed alcune Università italiane il primo trasformatore di distribuzione con nucleo magnetico in materiale amorfo, divenuto poi un’applicazione industriale. Risultato: la riduzione delle perdite a vuoto dell’80%.Pochi anni dopo, nel biennio 2004 – 2005, l’azienda sviluppa una ricerca sull’uso di materiali superconduttori (HTS) che dà origine a un prototipo di trasformatore superconduttore con i seguenti risultati riduzione peso e ingombro del 50%, riduzione perdite di carico 70%, capacità di sovraccarico del 200%.

Infine si giunge ai tempi recenti, e cioè al progetto Comodes, in cui partner di Getra sono il Centro di Ricerche Enea- Divisione Fotovoltaico e Smart Network, con l’Università degli Studi di Genovaed il GruppoPETRA (PowerElectronics,Transportation and Automation). Assieme alla Digipower, spinoff dell’Università dell’Aquila in qualità di PMI.Terminata la fase di sviluppo e test dei prototipi di convertitori, una volta che tutte le attività di verifica avranno avuto esito positivo si procederà alla realizzazione di un prototipo di PET finale in scala 1:1 da testare presso gli stabilimenti della Getra.

MVD