Intervista a:

Francesco Grasso Professore di Ingegneria UNIVERSITÀ DI FIRENZE, Direttore SMART ENERGY LAB 

 

 

 

 

Quanto è importante la Power Quality per le reti elettriche delle imprese?

Nei siti delle aziende moderne, sia in ambito produttivo che commerciale e direzionale, il controllo della Power Quality gioca un ruolo fondamentale nella ricerca di autentica efficienza energetica. Questo perchè I carichi elettrici utilizzati negli impianti attuali delle imprese sono prevalentemente gestiti e controllati da dispositivi elettronici di potenza, che sono essenziali nel miglioramento dell’efficienza produttiva ma altamente distorcenti per quanto riguarda l’energia elettrica. La potenza assorbita dai carichi elettrici moderni, cosiddetti non lineari, è caratterizzata da una forma d’onda altamente distorta, soprattutto in termini di corrente. E’ la corrente che definisce la forma d’onda della potenza, mentre la tensione è sostanzialmente ininfluente. Quindi, se si vuole efficientare un impianto elettrico moderno e produrre efficienza energetica occorre agire sulla corrente, riducendo perdite e disturbi. La riduzione delle perdite nella linea di distribuzione corrisponde ad un miglioramento del rendimento dei carichi e alla produzione di vero risparmio energetico a parità di lavoro eseguito. Inoltre, il miglioramento della Power Quality in termini di riduzione dei disturbi corrisponde anche all’incremento del ciclo di vita dei carichi e ad un netto miglioramento dell’efficienza produttiva dei macchinari, soprattutto per quanto riguarda alcune tipologie di macchinari utilizzate in alcuni specifici settori industriali. Per esempio gli estrusori utilizzati dalla maggior parte dell’industria plastica sono estremamente sensibili alla qualità dell’energia.

 

Che soluzioni si possono adottare per migliorare la Power Quality?

Sul mercato sono presenti alcune soluzioni che possono essere molto efficienti nell’attenuare I disturbi e le distorsioni armoniche di singoli carichi, come I filtri attivi che però non sono pensati per generare risparmio avendo un elevato autoconsumo, e altre soluzioni che possono essere parzialmente efficaci solo sui carichi lineari, come I regolatori di tensione. E’ molto difficile trovare una soluzione che combini l’efficacia sulla riduzione dei disturbi in impianti caratterizzati da carichi non lineari con la produzione di vero risparmio energetico a parità di lavoro eseguito. Attualmente, il dispositivo E-Power prodotto e distribuito da Energia Europa costituisce una soluzione praticamente unica nel suo genere: E-Power appartiene teoricamente alla grande famiglia dei filtri passivi, di cui eredita le qualità di robustezza ed efficienza, ma con delle peculiarità che ne rendono un sistema capace di ridurre perdite e disturbi su tutta la linea, generando vera efficienza energetica. Potremmo dire che E-Power ha le caratteristiche di un filtro ibrido pur non avendo nessuna componente attiva, e quindi con un autoconsumo praticamente inesistente. Il dispositivo E-Power si installa in serie in cabina elettrica a valle del trasformatore di media tensione, e agisce su tutta l’energia assorbita dalla linea. La riduzione delle perdite e dei disturbi si traduce mediamente in un risparmio energetico che può variare dal 3% al 6%, secondo la configurazione dei carichi e le caratteristiche della linea di distribuzione. Normalmente, più è esteso e differenziato il network elettrico gestito dal trasformatore maggiore può essere la performance in termini di saving energetico. Ovviamente molto dipende anche dall’efficienza della linea in questione; se la linea è già molto efficiente e le perdite sono minime, allora la performance di un dispositivo come E-Power non potrà essere elevata; se invece la linea non è molto efficiente e la configurazione dei carichi è estesa e differenziata, allora si potranno ottenere risultati significativi sia in termini saving energetico che di miglioramento dell’efficienza produttiva dei carichi.

 

Come si può misurare in modo affidabile la performance del dispositivo E-Power?

Misurare con precisione e rigore scientifico I risultati ottenuti in termini di saving energetico non è un compito semplice. Il team di lavoro dello Smart Energy Lab, cioè il laboratorio congiunto tra l’università di Firenze ed Energia Europa per la ricerca sulla Power Quality, ha messo a punto un sistema molto efficace ed affidabile, che ha ottenuto l’approvazione di istituti di ricerca internazionali e del GSE in Italia. Occorre innanzitutto dire che una misurazione affidabile della performance ottenuta da un dispositivo PQ come E-Power si può ottenere solo avendo a disposizione un sistema efficace di bypass, cioè un dispositivo che permette di inserire e disinserire la macchina senza interrompere l‘alimentazione sul carico. Questo è proprio il caso del dispositivo E-Power, che monta un sistema di bypass capace di disinserire e reinserire E-Power senza alcuna interruzione. Questi inserimenti e disinserimenti, che noi chiamiamo commutazioni e che sono programmabili e verificabili da remoto via web, consentono di comparare l’assorbimento di potenza e di energia nelle 2 modalità on e off, e quindi di misurare con precisione l’energia assorbita quando la macchina è in funzione e quando non lo è. Il protocollo di misura è rigorosamente scientifico, e prende in considerazione 168 commutazioni saving/bypass e altrettante bypass/saving in un periodo di 1 settimana. La percentuale ottenuta nell’analisi comparitiva di queste commutazioni è esattamente la percentuale di saving generata dal dispositivo E-Power sulla linea in questione. Occorre dire che la misurazione affidabile dei risultati è un aspetto fondamentale di un processo di efficientamento; non si può prendere seriamente in considerazione un effetto che non si può misurare con precisione. Esistono sul mercato alcune soluzioni, essenzialmente basati sulla vecchia tecnologia della regolazione della tensione, che si affidano a protocolli di misura basati sul calcolo e non sulla misurazione scientifica; questi protocolli non si possono ritenere realmente affidabili.