Studio di fattibilità di un impianto di generazione di potenza reattiva con compensatore sincrono e moduli fotovoltaici = Feasibility study of a power plant for reactive-power generation with synchronous condenser and photovoltaic modules

Le reti elettriche mondiali sono state costruite per ben oltre un secolo su base centralizzata. Esse forniscono un flusso lineare di elettricità dai grandi generatori rotanti, alimentati a combustibile fossile, attraverso linee di trasmissione e distribuzione ai consumatori. Negli ultimi anni lo scenario è iniziato a cambiare rapidamente a causa della necessità di ridurre le emissioni di inquinanti provenienti dalla produzione di energia e aumentare l’impiego di risorse rinnovabili. A causa di ciò le reti stanno subendo una modifica strutturale, evolvendo da una struttura tipicamente ramificata ad una struttura strettamente magliata. L'attore principale di questo cambiamento è la rapida diffusione e permeazione delle fonti rinnovabili, generalmente solare ed eolico. Allo stesso tempo, le grandi centrali di produzione vengono dismesse venendo così meno l’effetto inerziale delle grosse macchine elettriche rotanti riducendo la stabilità della frequenza della rete. Le masse rotanti inoltre, rendono la rete elettrica maggiormente flessibile fornendo e assorbendo energia reattiva. Quest’ultima infatti gioca un ruolo fondamentale nel mantenimento del livello garantito di tensione della rete. Per affrontare queste nuove sfide si è rivolta particolare attenzione ai compensatori sincroni (SC), macchine elettriche rotanti molto simili ai generatori sincroni. Essi non funzionano da alternatori poiché non sono guidati da un albero rotante, piuttosto se adeguatamente sollecitati sono capaci di mantenere la qualità della potenza fornita dalla rete scambiando energia reattiva con essa e di fornire adeguata potenza di cortocircuito per rafforzare la rete. In tale lavoro di tesi è stata studiata la concreta riconfigurazione dell’unità 1 dell’impianto turbogas sito in Montalto di Castro di proprietà di Enel Green Power, usato come impianto di esempio in quanto di notevole rilievo per la transizione energetica e oggetto di recente autorizzazione ambientale mediante VIA per la potenziale implementazione di tale iniziativa, ma con considerazioni valide in generale. E’ stata studiata la possibilità di modificare l’alternatore facendo in modo che esso funzioni anche da compensatore sincrono, quando richiesto. Inoltre è stata anche analizzata la possibilità di alimentare gli ausiliari del Compensatore sincrono attraverso un impianto fotovoltaico appositamente installato. Questo permetterebbe di rendere l’impianto ibrido e autosufficiente dal punto di vista della richiesta di potenza attiva dalla rete.