I TRASFORMATORI DI DISTRIBUZIONE IN EUROPA

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1 I TRASFORMATORI DI DISTRIBUZIONE IN EUROPA CONFRONTO TRA LE RICHIESTE DEGLI UTILIZZATORI Matteo Tironi Trasformatori ad alta efficienza Workshop Fast 20 Novembre 2006 Milano

2 Contenuto Introduzione La situazione in Europa Le richieste dagli utilizzatori dei diversi Paesi Membri Confronto fra curve di perdite tipiche Confronto con HD 428 C-C Conclusioni 20 Novembre

3 INTRODUZIONE L importanza di una strategia globale comune sui trasformatori da distribuzione ad alta efficienza: Solo all interno dell EU oltre 27 TWh di elettricità risparmiabile annualmente. Riduzione emissioni di CO2 annuali pari ad almeno 9 milioni tonnellate. Sostenimento attività di Ricerca e Sviluppo Vantaggio economico nel medio-lungo periodo per gli utilizzatori. 20 Novembre

4 La situazione in Europa Il numero di trasformatori di distribuzione attualmente installato in EU è circa pari a (di cui oltre il 90% in olio). Di questi oltre il 70% sono in servizio presso le grandi Utilities Europee. Ogni anno vi sono inoltre nuovi acquisti tali da incrementare il totale di oltre unità mentre viene sostituito solo meno del 5% dell intero parco trasformatori. 20 Novembre

5 Con l ingresso dei nuovi paesi nell UE il numero di installazioni è destinato ad aumentare notevolmente. Qualità del parco trasformatori che va però ad aggiungersi non particolarmente elevata, con molti trasformatori vecchi (la vita media di un trasformatore da distribuzione può variare tra i 10 ed i 35 anni). Quantità di elettricità risparmiabile all interno UE quindi ancora più elevata di quella finora prevista. 20 Novembre

6 Le richieste dagli utilizzatori dei diversi Paesi Membri Dei quasi di trasformatori da distribuzione delle grandi Utilities Europee circa il 60% è installato in soli 4 stati. Francia (oltre 23%) Germania (oltre 16%) Italia (oltre 13%) Spagna (oltre 8%) 20 Novembre

7 Importante quindi valutare come ad oggi sia stata recepita la necessità di acquistare ed installare trasformatori da distribuzione ad alta efficienza da parte dei maggiori utilizzatori europei. Confronteremo quindi le richieste pervenute dai quattro stati con il maggior numero di trasformatori installati con i requisiti minimi per l alta efficienza. Prenderemo ad esempio in particolare le perdite richieste per un 250 kva ed un 630 kva. 20 Novembre

8 Spagna 250 kva: Perdite a vuoto (Po) = kva 50 P Vuoto (W) 190 P Carico (W) W Perdite dovute al carico (Pcc) = 3250 W kva: Po = 1300 W Pcc = 6500 W Novembre

9 Media richieste pervenute dalla Spagna W Perdite a vuoto Perdite dovute al carico kva 20 Novembre

10 Italia 250 kva: Po = 520 W kva 50 P Vuoto (W) 150 P Carico (W) 850 Pcc = 2600 W kva: Po = 900 W Pcc = 5600 W Novembre

11 Media richieste pervenute dall Italia W Perdite a vuoto Perdite dovute al carico kva 20 Novembre

12 Germania 250 kva: Po = 300 W kva 50 P Vuoto (W) 90 P Carico (W) 875 Pcc = 2750 W kva: Po = 600 W Pcc = 5400 W Novembre

13 Media richieste pervenute dalla Germania W kva Perdite a vuoto Perdite dovute al carico 20 Novembre

14 Francia 250 kva: Po = 425 W kva 50 P Vuoto (W) 145 P Carico (W) 875 Pcc = 3250 W kva: Po = 800 W Pcc = 6500 W Novembre

15 Media richieste pervenute dalla Francia W Perdite a vuoto Perdite dovute al carico kva 20 Novembre

16 Confronto fra curve di perdite tipiche Dai dati appena mostrati risulta evidente come a tutt oggi risultino ben diverse fra loro le varie richieste degli utilizzatori finali. La differenza risulta evidente confrontando insieme le curve delle perdite richieste sia a vuoto che a carico. 20 Novembre

17 Perdite a vuoto: Dalla Germania mediamente si ricevono richieste per trasformatori di distribuzione con una curva decisamente inferiore agli altri stati W Spagna Italia Germania Francia kva 20 Novembre

18 Perdite dovute al carico: Le curve sono questa volta molto più simili tra loro. In Italia viene utilizzata la più bassa, con Germania e Francia praticamente uguali W Spagna Italia Germania Francia kva 20 Novembre

19 Confronto con HD 428 C-C Le curve di riferimento minime per l alta efficienza possono essere considerate quelle risultanti dalla combinazione C-C del documento HD428. Per i trasformatori presi ad esempio risultano quindi essere: 250 kva: Po = 425 W Pcc = 2750 W 630 kva: Po = 800 W Pcc = 5600 W 20 Novembre

20 RATED POWER Load Losses for Distribution Transformers OIL-FILLED (HD428) UP TO 24kV 2) DRY TYPE (HD538) No-Load Losses for Distribution Transformers OIL-FILLED (HD428) UP TO 24kV 2) DRY TYPE (HD538) LIST A LIST B LIST C 12kV LIST A LIST B LIST C 12kV PRIMARY 3) PRIMARY 3) kva W W W W W W W W 50 1,100 1, N/A N/A 100 1,750 2,150 1,475 2, ,350 3,100 2,000 2, ,250 4,200 2,750 3, ,600 6,000 3,850 4, , /4% 1) 6,500 8,400 5,400 7,300 1,300 1, , /6% 6,750 8,700 5,600 7,600 1, , ,500 13,000 9,500 10,000 1,700 1,400 1,100 2, ,000 20,000 14,000 14,000 2,600 2,200 1,700 2, ,500 32,000 22,000 21,000 3,800 3,200 2,500 4,300 Fonte: Cenelec 20 Novembre

21 Perdite a vuoto: 1400 W kva Spagna Italia Germania Francia A vuoto HD Novembre

22 Dalla Germania mediamente si ricevono quindi richieste per trasformatori di distribuzione con una curva delle perdite a vuoto decisamente migliore (-28%) rispetto alla curva C del documento di armonizzazione. Italia e Francia utilizzano in pratica una curva B. Spagna richiede invece addirittura una curva A. 20 Novembre

23 Perdite dovute al carico: 7000 W Spagna Italia Germania Francia A Carico HD kva 20 Novembre

24 Per quel che riguarda invece le perdite dovute al carico è dall Italia che si ricevono richieste per trasformatori di distribuzione con una curva delle perdite a vuoto (-4%) rispetto alla curva C del documento di armonizzazione. Germania e Francia richiedono comunque la curva C. Spagna richiede ancora una volta una curva A 20 Novembre

25 Perdite a vuoto e dovute al carico Dall analisi delle richieste da parte degli utilizzatori finali dei maggiori Stati Europei si ricava quindi che: Solo la Germania sembra avviata verso l acquisto di nuovi trasformatori con entrambe le curve di perdite sotto alla C-C dell HD428. Nessuno degli Stati considerati propone come criterio di aggiudicazione la Capitalizzazione delle Perdite imponendo, invece, al costruttore le curve di perdita. 20 Novembre

26 Conclusioni Definizione in maniera univoca del limite massimo di perdite accettabili E necessario che, almeno all interno dell Europa, si arrivi in tempi abbastanza brevi alla standardizzazione di trasformatori ad alta efficienza. Capitalizzazione delle perdite Gli utilizzatori devono valutare il costo di un trasformatore non in base al prezzo di acquisto ma al costo di esercizio per una vita stimata di anni. 20 Novembre

27 Raggiungimento dello stato dell arte I costruttori devono impegnare risorse per sviluppare ed ottimizzare progetti ad alta efficienza, convinti dagli utilizzatori che questi saranno i trasformatori di domani. Sostegno a livello centrale Vista l importanza dei temi trattati ed i risparmi energetici ed ambientali in gioco è richiesto un deciso e pratico sostegno della Comunità Europea per finanziare tutte le attività di sviluppo di questo nuovo standard. 20 Novembre