Scatola gialla grande: lunga

Lo scorso maggio, quattro paesi del Nord Europa hanno dichiarato la loro intenzione di installare almeno 65 gigawatt (GW) di energia eolica offshore nel Mare del Nord, ricco di vento, entro il 2030, rispetto agli attuali 20 GW. È un altro segno che l’industria eolica offshore è destinata a un boom senza precedenti man mano che la tecnologia migliora e i paesi si affrettano a ridurre la loro dipendenza dai combustibili fossili e ad accelerare il viaggio verso lo zero netto. Ma fornire in modo efficiente energia dai parchi eolici offshore presenta le sue sfide a causa delle lunghe distanze che l’energia deve percorrere. La soluzione è la trasmissione di corrente continua ad alta tensione, o HVDC, la soluzione più efficiente ed economica per trasmettere energia su lunghe distanze e integrarla con la rete di trasmissione esistente.

GE Grid Solutions guiderà due consorzi che aiuteranno a progettare e costruire – dentro e al largo delle coste olandesi e tedesche – una nuova potente rete con la capacità di gestire questi flussi in aumento. Nei Paesi Bassi, GE e Sembcorp Marine hanno siglato un accordo quadro per realizzare tre progetti HVDC offshore, mentre in Germania GE sta collaborando con McDermott su due ulteriori progetti. Insieme intendono fornire una moderna soluzione HVDC che aiuterà a coprire circa 10 GW del progetto del Mare del Nord. I due accordi valgono circa 10 miliardi di euro.

“Si tratta di un grande passo avanti nella transizione energetica non solo per i Paesi Bassi e la Germania, ma per tutta l’Europa”, afferma Johan Bindele, business leader Grid Systems Integration di GE Grid Solutions. Bindele è a capo di un team GE che aiuterà a costruire i cinque sistemi di conversione da circa 525 kilovolt, 2 GW, che trasmetteranno corrente continua attraverso cavi sottomarini fino a 160 chilometri (100 miglia) al largo della costa. La nuova rete offshore sarà fondamentale per fornire energia pulita all’Europa.

Secondo Neil Beardsmore, direttore commerciale esecutivo di GE Grid Solutions, l'HVDC è più efficiente dell'AC ad alta tensione per distanze offshore di oltre 100 chilometri e la tecnologia è in grado di trasmettere più di tre volte la quantità di energia con un massimo di 50 % di perdite in meno. Ma per utilizzare l’HVDC, la piattaforma di conversione offshore in mare deve prima convertire l’energia CA in HVDC. L'energia viene quindi trasmessa attraverso il sistema di cavi HVDC e riconvertita in energia CA a terra per connettersi al sistema di trasmissione terrestre.

GE è stata incaricata della progettazione elettrica e della costruzione per gestire tale conversione. Il coordinatore del progetto, l’operatore olandese-tedesco dei sistemi di trasmissione TenneT, ha progettato la nuova rete offshore che sarà ancorata a stazioni di conversione da 2 GW – “grandi scatole gialle”, le chiama Beardsmore. Questo di per sé è una sorta di svolta, secondo Bindele e Beardsmore. Fino ad ora, le stazioni di conversione offshore variavano in termini di progettazione e dimensioni e attualmente vanno da 0,7 a 1,2 GW. TenneT ha visto la necessità di portare la standardizzazione nel settore e Beardsmore afferma che la capacità di 2 GW porta il design ottimizzato e standardizzato al livello tecnologico successivo.

“Le apparecchiature ad alta tensione all'interno di quella grande scatola gialla sono apparecchiature GE. Ciò include trasformatori, valvole, controlli e sistemi di protezione. L’entità della fornitura per la sottostazione onshore è paragonabile”, afferma Beardsmore. La capacità di 2 GW della stazione – per fare un confronto, che equivale a non uno ma due impianti nucleari di medie dimensioni – è appena sufficiente per gestire la crescente produzione eolica e allo stesso tempo arrivare fino al limite di ciò che l’HVDC il cavo può gestire. "Questa non è una tecnologia nuova per GE", afferma Bindele. "È semplicemente molto più grande di qualsiasi cosa il settore abbia mai visto prima."

TenneT ha effettivamente dato un nome al suo progetto, Programma 2GW, il che è appropriato perché, secondo Beardsmore e Bindele, questo nuovo standard sarà replicato in ogni parte della catena di fornitura, dai produttori di cavi agli specialisti di conversione HVDC come GE. Una delle sfide che le tecnologie rinnovabili come l’eolico e il fotovoltaico hanno presentato ai produttori è che hanno fatto passi da gigante così rapidamente da rendere spesso obsoleti i progetti recenti. Beardsmore scherza dicendo che i produttori di beni strumentali di grandi dimensioni “hanno bisogno di una ricetta standard, in modo che i biscotti risultino sempre buoni”.