Le preoccupazioni per il collasso della rete Eskom sono esagerate

Apr 26, 2023

Secondo un rapporto di ricerca di Kela Securities, il rischio di un collasso completo della rete e di un blackout nazionale della durata di due settimane o più in Sud Africa è estremamente basso. La frequenza elettrica nazionale di 50 Hz è fondamentale per il funzionamento e le deviazioni da questa frequenza possono causare blackout. Tuttavia, il Sudafrica ha automatizzato la riduzione del carico e adottato misure alternative per gestire la frequenza e prevenire i blackout. In caso di blackout, le centrali elettriche possono essere riavviate in pochi minuti utilizzando centrali idroelettriche e turbine a gas, e la maggior parte del Paese può tornare online in poche ore. La sfida principale consiste nel riparare le infrastrutture di distribuzione e nel coordinare domanda e offerta per ripristinare l’energia elettrica in tutte le regioni. La situazione attuale è attribuita all’ingerenza politica e all’insufficiente manutenzione degli impianti, che possono essere risolti solo attraverso una corretta manutenzione e una riduzione del carico a breve termine. Ecco il rapporto completo di seguito.

Di Lesedi Kelatwang e Kudakwashe Kadungure di Kela Securities

Dopo aver condotto ricerche sul campo e consultato diversi ingegneri esperti con conoscenze tecniche delle operazioni di produzione di energia di Eskom, noi di Kela riteniamo che il rischio di un collasso completo della rete, con conseguente blackout che durerà due settimane o più, è estremamente basso. In effetti, comprendiamo che, se la rete dovesse collassare, l’elettricità tornerebbe operativa in poche ore nella maggior parte dei grandi centri economici del Paese.

Perché si verifichi un blackout nazionale in Sud Africa, il paese essenzialmente non sta producendo alcuna elettricità e/o i manager altamente qualificati di Eskom hanno dimenticato come mantenere la frequenza della rete a 50Hz. Dato che il picco della domanda di quest'anno a maggio è stato di circa 33 GW, e Eskom ha implementato la fase 6 per superarlo, un blackout a livello nazionale è come se Eskom implementasse ulteriori 27 fasi di riduzione del carico oltre la fase 6. Ciò naturalmente sulla base del fatto che ciascuna fase la riduzione del carico è di 1 Giga Watt (GW).

Di seguito spieghiamo come, a livello base, ciò potrebbe potenzialmente accadere. Di conseguenza, illustreremo anche i motivi per cui riteniamo che ciò non accadrà affatto. Limiteremo la nostra trattazione ad un unico parametro comune attraverso i componenti elettrici, quello della Frequenza.

L’elettricità in Sud Africa viene generata ad una frequenza di 50Hz. Utilizzando ad esempio una dinamo per alimentare la lampada di una bicicletta, dove si presume che ruoti alla stessa velocità di una centrale elettrica di 3000 giri al minuto (giri al minuto), di conseguenza genererebbe elettricità a 50 Hz. Poiché 1 Hz è definito pari a 1 ciclo al secondo, la dinamo funzionante a 3000 giri al minuto raggiungerebbe 50 cicli al secondo.

Per il Sudafrica, e di fatto per quasi tutte le reti del mondo, è sacrosanto che la frequenza sia sempre mantenuta a 50Hz. Come sudafricani, i nostri dispositivi/attrezzature elettriche sono progettati per funzionare utilizzando l’elettricità generata a questa frequenza. Una deviazione materiale da 50Hz significa essenzialmente che qualsiasi cosa collegata alla rete non funzionerebbe o, in mancanza di una parola migliore, si romperebbe.

Le centrali elettriche, insieme agli elettrodomestici, possono accogliere una piccola variazione dei cambiamenti di frequenza senza alcuna reazione. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, questa deviazione di frequenza è limitata a una deviazione di frequenza dell'1%, ovvero 0,5 Hz. Questa è nota come banda morta, in cui le variazioni di frequenza possono essere compensate senza alcuna variazione nella produzione dell'impianto. Qualsiasi variazione della frequenza superiore all'1% farà sì che l'impianto produca più o meno energia per ripristinare la frequenza. E se non è possibile riportare la frequenza nella zona morta, si spegnerà automaticamente. Si tratta di una caratteristica di sicurezza integrata nella progettazione effettiva dell'impianto.

Per saperne di più:La Reserve Bank prepara un piano di emergenza finanziario in caso di collasso totale della rete elettrica

Cosa potrebbe causare difficoltà a un impianto propulsore o a una rete per mantenere i 50 Hz?

Ciò può accadere se si verifica un guasto interno all'impianto o se esiste uno squilibrio materiale tra la produzione e l'utilizzo (domanda/offerta) di elettricità. Il primo è piuttosto semplice da comprendere, quindi rivolgiamo la nostra attenzione al secondo. Ad ogni gigawatt (GW) generato deve essere associato un consumatore (carico).