Le ondate di calore nuocciono alla salute della rete elettrica

Alluvioni, grandine, trombe d’aria: un’estate così non si era mai vista in Italia. Ma c’è di più, anche ondate di calore e siccità. Gli eventi meteorologi estremi stanno colpendo il territorio italiano duramente. Una situazione che sottolinea ancora una volta gli effetti del cambiamento climatico, per la stragrande maggioranza della comunità scientifica dovuto all’effetto serra causato dalle attività umane.

Ma se le temperature oltre i 40 gradi, con record mai registrati prima d’ora e le immagini delle città devastate da bombe d’acqua e gradine non bastano e tracciare un quadro preciso, ci pensa la Società Italiana di Medicina Ambientale (Sima) che ha pubblicato i dati sull’impatto e sulla frequenza dei disastri climatici in Italia. Per la Sima, si registrano 310 eventi climatici estremi sul territorio italiano nel 2022 che hanno provocato anche 29 morti. Solo nei primi 5 mesi del 2023 c’è stato un incremento di fenomeni avversi del +135% rispetto allo stesso periodo del 2022: ben 122 eventi meteo estremi tra gennaio e maggio. In dell’Emilia-Romagna, nell’alluvione dello scorso maggio, il conto delle vittime è arrivato a 17 e i danni hanno toccato i 10 miliardi di euro.

Quello che non emerge dai dati, è la ricaduta sul sistema elettrico nazionale. Così come successo negli scorsi anni, anche nel 2023 il picco del carico elettrico si è verificato a luglio, nel mezzo di una ondata di calore che ha investito la penisola. Era l’estate del 2015 quando i consumi superarono i 60 GW per la prima volta in Italia e, nonostante gli interventi di efficientamento energetico e la sensibilizzazione degli utenti, anche a luglio di quest’anno è stato raggiunto un picco di 58 GW. Ma cosa succede in questi momenti alla rete elettrica? L’aumento dei consumi provoca un maggior passaggio di corrente nei componenti che, a sua volta, determina un ulteriore aumento della temperatura, per quello che molti ricordano aver imparato sui banchi di scuola come effetto Joule. Si genera così una spirale negativa, in cui il surriscaldamento può diventare insopportabile.

I cavi elettrici, che nelle nostre città vengono prevalentemente interrati per minimizzarne l’impatto visivo ed aumentarne la sicurezza, evitando che possano esserci contatti fortuiti, si deteriorano. Se la temperatura del cavo supera la soglia di temperatura massima sopportata dal materiale isolante, infatti, si innesca un processo di invecchiamento accelerato, con sicura riduzione della sua durata di vita e con aumento del rischio di guasto immediato.

Ma non solo. Nelle nostre città, in molti casi, in cabine elettriche che vengono interrate per la mancanza di spazio, ci sono interruttori, quadri e trasformatori, componenti essenziali della rete elettrica di media e bassa tensione, la corrente che arriva nelle nostre case. Anch’essi sono soggetti allo stesso degrado accelerato, poiché l’aumento della temperatura porta a ebollizione l’olio di raffreddamento, cuoce il materiale isolante e ne degrada le prestazioni. Cosa fare dunque in queste situazioni? Bisogna evitare i blackout e fare in modo che ospedali, uffici e case non restino senza energia elettrica. È necessario prevenire, monitorare e tenere sotto controllo la rete, come già fanno le maggior parte delle aziende elettriche italiane, al fine di garantire i servizi indispensabili. Le aziende che gestiscono le reti elettriche sul territorio nazionale, infatti, sono costantemente impegnate a aumentare il livello di resilienza delle loro infrastrutture, già alto rispetto alla media degli altri paesi. Nel contesto attuale, occorre un impegno rapido e costante in tutte le fasi del processo, a causa del repentino mutamento delle condizioni al contorno.

CESI di Milano lavora da anni in collaborazione con i principali distributori di energia e i loro fornitori su questo tema. Innanzitutto, è importante capire se la progettazione dei componenti è tale da permettere loro di resistere a eventi estremi. Occorre provare i nuovi dispositivi portandoli ai limiti di funzionamento, per comprendere in un tempo relativamente breve qual è il comportamento atteso negli anni. Poiché molti elementi della rete sono già installati da decenni, quando le conseguenze del cambiamento climatico non erano così evidenti, è anche necessario prelevare alcuni elementi direttamente dalla rete, per consentire, tramite prove mirate, di ricostruire lo stato di salute degli altri componenti simili installati sulla stessa rete. Questo per individuarne la vita residua, elaborando così modelli previsionali da alimentare poi con i dati ottenuti durante l’utilizzo.

Una volta definito il comportamento che ci si può attendere dagli elementi che costituiscono la rete, è poi fondamentale capire che in una determinata area si sta per verificare o è in atto un fenomeno di ondata di calore, in cui per un periodo prolungato le temperature rimarranno elevate anche durante la notte. L’ondata di calore, infatti, non è semplicemente determinata da un picco della colonnina di mercurio, ma è una condizione per la quale per diverse ore, a volte giorni, il termometro non scende sotto soglie che permettano il raffreddamento della rete. Si acquisiscono i dati delle correnti elettriche, la temperatura in specifici punti degli impianti, si monitora la condizione del terreno e si utilizzano i suddetti modelli previsionali per cercare di capire il livello di stress dei componenti. Quando il rischio diventa troppo elevato, allora bisogna intervenire, cercando vie alternative per trasmettere l’energia elettrica sulla rete. Se ciò non è fattibile, allora è necessario staccare le utenze meno critiche, per preservare il resto dei consumatori.

In CESI si creano scenari, vengono effettuate simulazioni di rete includendo i guasti che si possono verificare, valutati i rischi, suggerite le contromisure da adottare nelle situazioni più critiche e, non da ultimo, si analizza lo stato dell’arte delle soluzioni tecnologiche disponibili sul mercato, il loro livello di industrializzazione e la loro affidabilità.

Proprio con l’ausilio delle nuove tecnologie, infatti, saranno sempre più puntuali e precisi, e magari si potranno ridurre la temperatura degli impianti di condizionamento di qualche grado, interrompere automaticamente e momentaneamente la ricarica delle vetture elettriche o posticipare l’uso degli elettrodomestici. Controllare, regolare, variare dinamicamente i limiti piuttosto che intervenire drasticamente per evitare conseguenze peggiori.