RESILIENZA DELLA RETE DI DISTRIBUZIONE ELETTRICA ALLE ONDATE DI CALORE = RESILIENCE OF THE ELECTRICITY DISTRIBUTION NETWORK TO HEAT WAVES

La Tesi affronta il tema della Resilienza della rete di Distribuzione Elettrica alle ondate di calore, con particolare riferimento alla rete di Torino. Negli ultimi anni, l'aumento di frequenza e intensità delle ondate di calore ha evidenziato criticità nel funzionamento delle reti elettriche, portando a un incremento dei guasti. L'obiettivo di questa ricerca è analizzare la correlazione tra condizioni climatiche estreme e affidabilità della rete, valutando l'adeguatezza dei modelli tradizionali di previsione dei guasti e proponendo un approccio basato sulla Resilienza. L'analisi si è concentrata su due aspetti principali. Il primo ha riguardato lo studio della vulnerabilità della rete, in particolare i guasti dei Terminali, Giunti e Cavi (guasti TGC). Il secondo è la valutazione dell'efficacia della teoria dell'affidabilità rispetto a un approccio dedicato alla resilienza, per determinare se i modelli probabilistici tuttora impiegati prevedano correttamente i guasti in condizioni estreme. L'affidabilità si basa sulla capacità di un sistema di continuare a funzionare in seguito a interruzioni tipiche del normale esercizio della rete e le cause non sono approfondite essendo frequenti e inevitabili. La resilienza, invece, si focalizza sulla capacità del sistema di adattarsi e riprendersi rapidamente dopo un evento critico, raro ma di grande impatto sulle infrastrutture (HILP, High Impact Low Probability). Lo studio è stato condotto utilizzando un dataset di guasti della rete di Distribuzione Elettrica di Torino, correlato con dati meteorologici quali temperatura e precipitazioni, dal 2019 al 2023. L'elaborazione dei dati è stata effettuata tramite script MATLAB, implementando diverse tecniche di analisi. Sono stati analizzati la distribuzione dei guasti in funzione della temperatura e di altri parametri climatici e calcolati indicatori di affidabilità per confrontare le previsioni con i dati reali. È stato inoltre studiato il legame tra guasti e sbalzi di temperatura, per comprendere il ruolo delle rapide variazioni termiche sui guasti. In media, si sono verificati 1,03 guasti TGC al giorno (1883 totali), con il 42,57% dei giorni caratterizzati da almeno un evento di guasto. Nei giorni in cui il numero di guasti ha superato la media, si è notato un incremento della temperatura massima apparente oltre i 30 °C nel 39% dei casi. Inoltre, il 3,14% dei giorni con guasti elevati ha registrato precipitazioni superiori a 60 mm/h. Vi sono giorni in cui l’effetto simultaneo di temperatura elevata e pioggia intensa è coinciso con guasti oltre la media. È emersa una chiara tendenza dei guasti TGC a concentrarsi nei momenti di maggior stress: lo studio dei guasti multipli ha dimostrato che su 762 guasti occorsi durante il caldo anomalo, l’89,64% sono multipli. Appare una correlazione positiva tra brusche variazioni termiche e aumento dei guasti nei giorni successivi. Si sono registrati picchi locali di interruzioni anche in corrispondenza di giorni interessati da rapidi sbalzi di temperatura, sia di crescita che di diminuzione. Tipicamente, guasti di questa natura si sono presentati con un ritardo temporale rispetto al fenomeno climatico. L’affidabilità si conferma inadatta dalle funzioni cumulative di probabilità dell’occorrenza giornaliera di guasti e del tempo medio tra guasti MTBF. Nei due casi i risultati teorici sono in linea con quelli reali fino a un basso numero di guasti giornalieri o un alto MTBF, salvo sottostimare molto le situazioni di numerosi guasti o di tempo tra guasti basso.