Schneider Electric e A2A presentano la cabina elettrica “invisibile”

Inaugurata il 17 novembre a Milano, la nuova cabina MT/BT interrata rappresenta un unicum tecnologico. Può resistere a ondate di calore o allagamenti, aiutando l’infrastruttura elettrica a rendersi più resiliente e sostenibile, senza nuovo consumo di suolo

cabina elettrica "invisibile"
Credits: Schneider Electric

 La prima cabina elettrica compatta interrata realizzata in Italia

Compatta, resiliente, innovativa e “invisibile”. È l’Underground Compact Substation, la prima cabina elettrica secondaria completamente interrata, realizzata in Italia. Dietro al progetto dell’innovativa cabina MT/BT c’è la firma della multiutility A2A e di Schneider Electric, azienda leader nella gestione dell’energia che, a novembre, in un evento congiunto a Milano hanno presentato in anteprima la soluzione.

Installato presso lo Smart Lab di Unareti, il prototipo costituisce un unicum sotto il profilo tecnologico, progettato per rispondere a diverse esigenze, attuali e future. A cominciare da quelle legate all’affidabilità, sicurezza e flessibilità energetica. 

Underground Compact Substation, la cabina elettrica a prova di futuro

Come ben rappresentato dal PNRR, oggi l’Italia deve investire nell’aumento di potenza a disposizione delle utenze per favorire l’elettrificazione dei consumi energetici – elemento imprescindibile del percorso mondiale verso le zero emissioni nette di CO2 – insistendo ovviamente nelle aree ad alta concentrazione demografica come le grandi città metropolitane. La realizzazione di nuove cabine secondarie di trasformazione MT/BT così come il rinnovo e il potenziamento di quelle esistenti costituisce in questo contesto una condizione sine qua non per affrontare il previsto incremento del carico elettrico. Ma in ambienti urbani altamente popolati, la necessità di sviluppo si scontra con un altro bisogno essenziale: ridurre al minimo l’occupazione e il consumo del suolo. Oggi i dati della nuova cartografia SNPA (Sistema nazionale protezione ambiente) stimano a livello nazionale una copertura artificiale del suolo di oltre 21.500 km2, dato in costante e rapida crescita dal 2012 ai giorni attuali.

La nuova cabina elettrica secondaria presenta due vantaggi innati: è completamente interrata, riducendo a zero l’occupazione superficiale, ed è incredibilmente compatta. Grazie alla riduzione del volume occupato e ad una maggiore flessibilità nella posa, l’infrastruttura permette di ottimizzare lo spazio urbano a disposizione senza impattare sull’ambiente circostante. Ma Underground Compact Substation si fa notare anche per altre caratteristiche: è del tutto impermeabilizzata e completamente gestibile da remoto. Due fattori in grado di aumentarne la resilienza.

Il sistema elettrico nazionale ha da sempre dovuto fare i conti con il meteo. Tuttavia i cambiamenti climatici stanno esasperando gli eventi critici sia per intensità che per frequenza e durata. Ecco perché nel Testo integrato della regolazione output-based dei servizi di distribuzione, l’ARERA ha chiesto ai DSO (con più di 300.000 utenti) di presentare un piano finalizzato all’incremento della resilienza dei sistemi di distribuzione. Ogni documento deve contenere misure ed interventi per ridurre al minimo i rischi comportati da una serie di fattori critici, come ad esempio gli allagamenti dovuti a piogge particolarmente intense o ondate di calore e prolungati periodi di siccità che inducono notevoli stress termici sui componenti della rete di distribuzione, aumentando la probabilità di guasto.

La cabina elettrica ideata da A2A e realizzata da Schneider Electric è stata realizzata con tecnologie d’avanguardia esattamente per resistere alle condizioni climatiche più estreme.

Le tecnologie di Schneider Electric e l’attenzione al futuro di A2A

Per capirne di più abbiamo rivolto qualche domanda direttamente alle due aziende coinvolte, intervistando Lorenzo Mineo, Vice President Power System di Schneider Electric Italia e Francesco Gerli, Amministratore Delegato di Unareti. 

Quali tecnologie ed elementi innovativi contraddistinguono la nuova Underground Compact Substation?  

Mineo: Il progetto della Compact Underground Substation nasce da un “innovation contest” promosso da A2A su scala internazionale. Schneider Electric ha colto la sfida di trasformare il concept selezionato, in una soluzione industrializzabile. Ne è derivato un lavoro di progettazione e ingegnerizzazione per realizzare una cabina di distribuzione secondaria completamente interrata, che garantisse elevati standard di impermeabilità e che fosse gestibile da remoto. Ad esempio, per ottenere una classe di impermeabilità IP67 abbiamo adattato tecnologie di utilizzo nell’ambito navale. Per favorire una manutenzione dall’esterno, il sistema è stato progettato con connessioni facilmente scollegabili. Adottando tecnologie OT nativamente connesse, abbiamo abilitato azioni di monitoraggio preventive che riducono i rischi di discontinuità. Questa soluzione aiuterà A2A ad aumentare la potenza elettrica a fronte della crescente elettrificazione, in modo sostenibile, efficace e senza occupare ulteriori spazi nella città. 

Il prototipo costituisce al momento un unicum nel suo settore, ma per arrivare a questo risultato quali sfide tecniche avete dovuto affrontare?

Gerli: Sicuramente, individuare le caratteristiche minime per un’infrastruttura che deve essere il più compatta possibile, garantendo allo stesso tempo una connettività paragonabile, se non superiore, ad una normale cabina secondaria. Le sfide, poi, si vedranno caso per caso, in quanto anche la stessa individuazione degli spazi migliori in cui installare le Underground Compact Substation fa parte del progetto.

Come cambiano le attività di manutenzione per un’infrastruttura di questo tipo?

Mineo: L’attività di manutenzione cambia profondamente. La cabina è progettata per ridurre gli interventi al minimo. Infatti, il monitoraggio delle condizioni di temperatura, di umidità e dei parametri elettrici consente di avere visibilità sullo stato di salute degli assets e il telecontrollo dei componenti permette di virtualizzare molte operazioni. 

La realtà aumentata implementata permette agli operatori di interagire con il “gemello digitale” della cabina, rilevando i dati di interesse e accedendo alla documentazione di riferimento. I vantaggi sono molteplici: limitare gli interventi in campo e ridurre i relativi costi, garantire che gli operatori abbiano a disposizione le informazioni di cui necessitano, tracciare digitalmente lo storico delle operazioni, etc.. Aggiungo che tutto questo è molto importante per la sicurezza delle persone: limitando l’interazione fisica, i rischi a cui si espone il personale si riducono. Per interventi maggiori, la cabina è progettata secondo una logica “plug and play”, ossia la si scollega, si estrae e si sostituisce con una temporanea per garantire la continuità del servizio.

Schneider Electric è da sempre attenta all’innovazione, in modo particolare quando si tratta di reti e infrastrutture. Quali soluzioni all’avanguardia state “coltivando” lato cabine elettriche?

Mineo: Da anni, Schneider Electric orienta la propria strategia di innovazione verso soluzioni che rendano le infrastrutture più sostenibili, efficienti e resilienti. Elemento fondamentale di questo percorso è una tecnologia che abbiamo brevettato che ci consente di sostituire l’utilizzo del gas SF6 (esafluoruro di zolfo), fortemente climalterante, con l’utilizzo di aria secca. Questo gas è storicamente in uso per le sue ottime proprietà dielettriche, ma il suo elevato impatto ambientale nel caso di dispersione, ha necessitato l’introduzione della nuova tecnologia in aria, mantenendo gli ingombri e garantendo l’intercambiabilità. La nostra proposta per la distribuzione elettrica in aria secca è al momento unica sul mercato e gradualmente, andrà a sostituire tutta la gamma in SF6. 

Sulla scia di questa innovazione, l’Unione Europea ha dichiarato il phase-out dell’SF6 al 2026, pertanto la strada verso la transizione a soluzioni sostenibili è tracciata. 

In che modo gli investimenti nell’innovazione infrastrutturale possono aiutare il percorso di decarbonizzazione?

Mineo: Un mondo sempre più elettrificato, nel quale possiamo alimentare case, industrie e servizi con energia elettrica da fonti rinnovabili, è essenziale per la decarbonizzazione. Le infrastrutture devono innovarsi e a loro volta diventare più sostenibili per supportare questo cambiamento. E’ un’azione di accompagnamento cruciale che stiamo portando avanti attraverso uno sforzo importante di filiera, per sviluppare soluzioni che abbiano la massima efficienza e il minor impatto. Per noi di Schneider questo è un impegno quotidiano: i nostri obiettivi net-zero sono legati a doppio filo alla capacità di decarbonizzazione delle attività dei nostri clienti e dei nostri fornitori, nel mondo delle utilities e non solo. Le utilities elettriche sono l’attore centrale della catena del valore dell’energia e supportarle attraverso tecnologie digitali, che permettano di rendere le reti sempre più flessibili, intelligenti e capaci di prevedere e gestire le esigenze energetiche è essenziale perché possano svolgere al 100% questo compito.

Che tipo di impatto stanno avendo gli effetti dei cambiamenti climatici sull’infrastruttura elettrica urbana?

Gerli: Negli ultimi anni abbiamo imparato a considerare normali gli eventi eccezionali. Sia che si tratti di ondate di calore che di allagamenti, abbiamo agito sia dal punto di vista degli asset, come nel caso della Compact Substation, sia dal punto di vista organizzativo, andando a modificare le nostre attività in maniera tale da rendere la macchina di risoluzione dei guasti sempre più veloce ed efficiente.

Quali aspetti della nuova cabina verranno testati all’interno dello Smart Lab di Unareti?

Gerli: L’allagamento e la possibilità di resistere a temperature estreme saranno le prime situazioni ad essere simulate all’interno dello Smart Lab, ma per un distributore come Unareti sarà fondamentale anche testare l’esecuzione in completa sicurezza di tutte le operazioni dei tecnici, sia per la fasi di connessione che per quelle di manovra e manutenzione.

In collaborazione con Schneider Electric

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