Trasmissione ad alta tensione in corrente continua

Fino a metà del 20° secolo, non era tecnicamente possibile trasportare grandi quantità di elettricità su lunghe distanze senza forti sprechi per dissipazione.


Il problema consisteva nel passaggio tra corrente alternata (AC) e corrente continua (DC). La corrente alternata è il tipo di corrente prodotta da generatori e che viene in genere utilizzata per il funzionamento di apparecchi elettrici. La corrente continua invece viene impiegata per una trasmissione efficiente dell'elettricità. I convertitori meccanici per la conversione di AC in DC si sono rivelati inadeguati e l'unica alternativa, le valvole a vapori di mercurio, non era in grado di funzionare ai livelli di tensione richiesti.

Dopo l'ulteriore sviluppo della tecnologia di conversione da parte di ASEA, l'azienda che l'ha preceduta, ABB all'inizio degli anni '50 è stata in grado di costruire la prima linea elettrica HVDC commerciale del mondo, la quale collegava la terraferma svedese con l'isola di Gotland, garantendo agli abitanti dell'isola l'accesso a una fornitura di elettricità affidabile e prezzi convenienti. L'economia locale visse un periodo di fioritura.

Dopo l'installazione di questo cavo della lunghezza di 100 chilometri e per la maggior parte sottomarino, ABB ha continuato a sviluppare la tecnica HVDC, ad esempio sostituendo negli anni '70 le poco affidabili valvole a vapori di mercurio con i tiristori, un tipo di valvole a semiconduttori. A tutt'oggi ABB è riuscita a mantenere la leadership tecnologica nel settore HVDC installando, nell'ambito di 70 progetti, capacità di trasmissione complessive di ca. 60'000 Megawatt (MW). ABB è inoltre leader nella produzione di cavi per alta tensione.

La tecnologia HVDC di ABB ha rivoluzionato la trasmissione dell'elettricità a livello mondiale. Alcune delle più grandi metropoli del mondo, tra cui Los Angeles, San Paolo, Shanghai e Dehli utilizzano la tecnica HVDC per trasmettere grandi quantità di elettricità in modo efficiente a migliaia di chilometri distanza.

Commercio di elettricità ed energia pulita

Le aziende elettriche nazionali e regionali utilizzano la tecnica HVDC per interconnettere le proprie reti e commerciare l'energia elettrica. I parchi eolici off-shore sfruttano questa tecnologia per l'immissione della corrente nella rete di terraferma, in modo sicuro, affidabile e senza arrecare disturbo al delicato ambiente marino. Grazie alla tecnologia HVDC, le piattaforme di trivellazione in alto mare, come quella metanifera della Troll Avon StatoilHydro nel Mare del Nord vengono rifornite dalla terraferma norvegese di elettricità pulita e a basso costo di origine idrica, invece di dover produrre corrente direttamente sulla piattaforma mediante turbine a gas o generatori diesel. Il commercio di elettricità tra nazioni confinanti contribuisce all'affidabilità complessiva dei singoli sistemi e permette un crescente utilizzo delle energie rinnovabili. Le parti della rete nelle quali dominano l'energia eolica o quella solare, possono essere supportate con altri settori alimentati da fonti di energia abbastanza costanti come quella idrica e le centrali a combustibile fossile. Attraverso la linea HVDC NorNed, lunga 580 chilometri, gli olandesi possono importare elettricità quando la domanda cresce ed esportarla di notte, quando il fabbisogno è basso, le capacità in eccesso delle loro centrali a combustibile fossile. Così le centrali termolelettriche possono funzionare con prestazioni ottimali e costanti, gestendo i picchi di consumo con elettricità di origine idrica importata. Combinate, queste misure permettono di risparmiare ogni anno emissioni di anidride carbonica stimate in 1,7 milioni di tonnellate.

Record e sviluppi innovativi

Tra i progetti ABB basati su tecnologia HVDC spiccano la linea elettrica HVDC più lunga e potente del mondo (la linea elettrica da Xiangjiaba a Shanghai è attualmente in costruzione in Cina e trasporterà 6400 MW di elettricità su una distanza di 2000 chilometri) e la linea ad alta tensione sotterranea più lunga del mondo (il progetto HVDC Light-Murraylink in Australia, con una lunghezza di 180 chilometri).

HVDC classica e HVDC Light

Dal lancio negli anni '50, ABB ha adattato la tecnologia HVDC a particolari applicazioni. La tecnologia HVDC classica è idonea soprattutto alla trasmissione di grandi quantità di elettricità su lunghe distanze, sulla terraferma o sott'acqua, nonché al collegamento di reti, quando non è possibile impiegare processi con corrente trifase convenzionali. Il più recente sviluppo della tecnologia HVDC classica di ABB è la trasmissione in corrente continua a tensione ultra-alta per tensioni fino a 800 Kilovolt (kV). La trasmissione della corrente a tensioni così elevate costituisce il più grande progresso nello sviluppo della capacità ed efficienza di trasmissione da oltre 20 anni. Su questa tecnica si basa anche la linea elettrica da Xiangjiaba a Shanghai in Cina, una “autostrada elettrica” in grado di arrivare a trasportare corrente per 31 milioni di persone.

La tecnologia HVDC Light, introdotta nel 1997, permette la trasmissione su lunghe distanze tramite cavo terrestre, marino o linee libere di tipo ecologico. La tecnologia viene impiegata per interconnettere reti, trasportare corrente via cavo per lunghi tratti e collegare impianti off-shore come parchi eolici e piattaforme petrolifere alla rete elettrica sulla terraferma.
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