Come si converte l'energia elettrica da 60Hz a 50 Hz e si fa il parallelo su grandissime reti?

Le possibilità date dallo scioglimento dei ghiacci al polo fa presumere possibile l'interscambio di energia elettrica fra le reti americane USA e Canada), asiatiche (Repubbliche ex USSR, CIna, Giappone), europee (Norvegia, Finlandia, Germania) in maniera remunerativa. Le reti però hanno frequenze diverse e mantenere il sincronismo in un parallelo rigido è una sfida tecnologica impressionante, una economia dell'energia elettrica realmente mondiale sarebbe molto vantaggiosa nello scambio giorno/notte dei consumi.

Ci sono tecnologie, magari avvenieristiche? (si parla di macchine dai 6 gigawatt in su per un parallelo di reti con unica (o poche interconnessioni) che permetterebbero una affidabile interconnessione delle reti?

Aggiornamento:

Dottor K,

grazie per la risposta. Siamo almeno in due che sospettiamo guai.

Aggiornamento 2:

Avevo il sospetto che prima o dopo qualche serie di inverter avessero il classico "guasto a catena" tipico del'elettronica di potenza dove schiattato un semiconduttore devi cambiare anche quelli che sembrano buoni, ma a quei punti....... Non credo che abbiano messo in rete una singola macchina da 1000 MW statica, e con un parallelo di macchine statiche "elettricamente vicine" fra di loro è stato previsto che si disturbano a vicenda (trascuro la trattazione), cosa che complica la grossa elettonica per centrali di energia alternativa o ne riduce il rendimento di conversione.

Aggiornamento 3:

Potrebbe essere un sistema misto, ogni tot eliche in parallelo un convertitore cc/ca per difficoltà di trasporto e di regolazione. Bisogna esser addentro ai criteri di ottimizzazione dell'impianto, se mai ci possono essere.

Aggiornamento 4:

@rino

Al di là dei trafo AT/MT per le macchine rotanti trovo un grosso problema dover mantenere in fase due reti così grosse (a meno del fattore di conversione 50/60 di frequenza), queste macchine devono essere per di più reversibili.

Stesso per l'inverter. Se la frequenza e la fase non è un problema per l'inverter, lo diventa la affidabilità dell'elettronica di potenza. I filtri armonici sono una ulteriore problematicae perdita.

3 risposte

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  • Anonimo
    1 decennio fa
    Risposta preferita

    Secondo me ci sono due modi possibili:

    1) Sistema motore elettrico generatore calettati sullo stesso albero

    2) Inverter

    Ovviamente in entrambi i casi non sarebbe possibile realizzare tutto con una macchina sola ma sarebbero necessarie molte macchine in parallelo.

    Inoltre non dimentichiamoci che tali macchine lavorano a livelli di tensione ben più bassi rispetto a quelli delle reti di trasmissione, pertanto, in entrambe le soluzioni, è necessario prevedere sottostazioni di trasformazione a monte e a valle del sistema.

    Tutto molto costo economicamente ed energeticamente.

    x Dottor K: Gli aerogeneratori di grossa taglia hanno al loro interno un trasformatore elevatore BT/MT che eleva la tnsione in uscita dall'inverter al livello della rete di media tensione. Ho detto in uscita dal'inverter perché le torri eoliche hanno tutte un inverter al loro interno che adatta la tensione in uscita dal generatore a quella della rete alle quali vengono connessi. Tanto che una volta si utilizavano i generatori asincroni che si adattano meglio a lavorare a frequenza variabile, mentre adesso utilizzano anche i sincroni e ci interpongono degli invertere e tanta tanta elettronica di potenza!!!

    P.S.: ti ho acceso una stella, qui non si vedono molto spesso domande così interessanti.

  • 1 decennio fa

    L'unico modo sensato che vedo e' fare entrare i 50Hz in un gruppo motore elettrico -alternatore e far uscire i 60 Hz dall' altra parte con perdite di carico abbastanza mostruose tutto il resto ho l'impressione che si avvicini alla fantascienza.

    Ho visto solo l'elettronica di rifasamento per un impianto a pannelli solari da 3Kw e mi sono venuti i capelli dritti,

    I tedeschi per le loro tecnologie eoliche hanno sviluppato macchine da circa 1 gigawatt nonstante l'ottima elettronica due anni fa hanno fatto saltare la loro rete elettrica.Interconnettere paesi con standard tecnologici cosi' differenti e bilanciare una rete mondiale su cui dovrebbero convergere dal 10 al 20% di fonti eoliche e solari ( se andranno avanti sulla strada intrapresa) che hanno picchi legati al vento o alle nuvole mi sa che sia quasi impossibile

    Ho viaggiato da Francoforte fino quasi a Lubecca in mezzo a torri eoliche da almeno 100 metri di altezza con pale da 60 metri di diametro da almeno un megawatt. diciamo una torre ogni cinque - dieci chilometri per oltre trecento chilometri di viaggio

    Mi ero posto anch'io il dubbio di come facessero ma e' difficile da capire perche' e' tutto sotterrraneo e non si vedono centrali di trasformazione. Sono arrivato anche a pensare che fosse tutto in corrente continua e poi da qualche parte la portassero in alternata oppure avessero almeno per quello che ho visto un migliaio di rifasatori da un megawatt con costi stratosferici e con i problemi che dicevi tu

  • Anonimo
    4 anni fa

    Quando sono andato a Francoforte ho guardato prima un po’ di siti per l’hotel ed ho visto che quello con prezzi più convenienti è questo https://tr.im/1tTcb

    A Francoforte ci sono un sacco di monumenti storici ma allo stesso tempo anche di architettura ultramoderna, ottima cucina e tanto divertimento la sera .La zona che ospita i principali musei, Museumsufer, si trova nel quartiere di Sachenhausen, sulla riva sud del fiume Meno. Qui c’è il museo di storia naturale Senckenberg e il Deutsches Architekturmuseum, il museo dell'architettura tedesca. Il Museo Stadal ospita capolavori d'arte che spaziano in un periodo di 700 anni. Dall'altra sponda del fiume ci sono collezioni di arte moderna e contemporanea al Museum fur moderne Kuns . Sachsenhausen è conosciuta non solo per i musei ma anche per i bar tradizionali e i ristoranti tipici.

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