Il “tira e molla” dell’interramento delle reti di pubblica utilità

Arriva il momento in cui ogni generazione si ritrova a dire: “Viviamo in un’epoca interessante”. Per molte aziende di servizi pubblici comunali e di investitori privati, si tratta probabilmente un sentimento comune. I continui progetti di ammodernamento ed espansione elettrica necessari per soddisfare la crescente domanda di energia, uniti all’integrazione delle risorse energetiche distribuite, hanno posto la rete energetica mondiale in un perpetuo stato di “lavori in corso”, per essere sempre pronti al futuro.

In questo contesto, le aziende di servizi pubblici sono sottoposte a una pressione crescente. Non solo perseguono obiettivi di decarbonizzazione, ma stanno anche implementando sforzi di rafforzamento del sistema per creare reti più resilienti e affidabili in risposta al cambiamento climatico. Questi sforzi mirano a ridurre le interruzioni non pianificate, mantenere la redditività e soddisfare i clienti.

Questo contesto ha suscitato numerose discussioni nel dinamico settore dei servizi elettrici. Un argomento di discussione sempre più attuale riguarda la conversione della distribuzione di energia elettrica dalla rete aerea a quella sotterranea, come soluzione per le aree soggette a interruzioni dovute alle condizioni meteorologiche o alla vegetazione.

Cambiamento della percezione dell’interramento

Nonostante siano storicamente associate a elevati costi di capitale e a complesse politiche decisionali, alcune aziende di servizi pubblici stanno ora adottando strategie di conversione sotterranea in virtù dei vantaggi a lungo termine e dei risparmi sui costi complessivi per l’intera durata di vita dell’impianto elettrico.

“Quando si considerano i costi associati a eventi come uragani e incendi boschivi sulla rete, l’interramento, come strategia, ha un valore ampiamente dimostrato”, afferma Mike Beehler, un veterano con oltre 40 anni di esperienza nel settore della trasmissione e distribuzione elettrica e portavoce nazionale di PDI2. Oltre a essere un sostenitore dell’interramento, Beehler ha chiesto una discussione pubblica su questo argomento con il suo articolo, 50% di interramenti entro il 2040. Beehler aggiunge: “C’è un modo intelligente per affrontare l’interramento. Esistono già oggi strumenti e metodologie innovativi che aiutano a renderlo il più economico ed efficiente possibile.”

Sebbene non esista una soluzione miracolosa per risolvere la sfida della riconversione sotterranea, ingegneri progettisti e aziende di servizi stanno ricercando e valutando soluzioni alternative, dagli strumenti di progettazione e costruzione alle metodologie e tecniche di installazione specifiche.

Innovazioni nell’installazione di condotti e cavi

Un aspetto di interesse riguarda le modalità di installazione dei cavi sotterranei in condotti in terreni remoti o accidentati. Le difficili condizioni del terreno in ambienti simili rendono spesso inefficaci le tecniche di costruzione tradizionali di scavi e trincee. Questa sfida diventa particolarmente evidente nelle installazioni di cavi a lunga distanza per progetti di parchi eolici e solari, solitamente situati in zone remote, con un impatto significativo sui tempi e sui costi del progetto. Considerati i crescenti investimenti nelle fonti di energia rinnovabili, affrontare queste sfide è diventato fondamentale per migliorare l’efficienza dei progetti.

Scavi per condotti

Prima dell’installazione del cavo, viene interrata una linea continua di condotti in HDPE utilizzando una tecnica di costruzione specializzata. Il condotto viene alimentato da un verricello mentre un esclusivo sistema di scavo crea un canale per il condotto e lo depone in posizione. In questo modo si evita di dover creare una grande trincea o un canale per l’installazione. Questa tecnica è adatta ai nuovi progetti di costruzione stradale in cui il condotto può essere installato sotto la carreggiata. Il sistema di scavo può essere utilizzato anche lungo le linee ferroviarie e le carreggiate senza creare particolari disagi, riducendo al minimo le interruzioni del trasporto e diminuendo così i potenziali costi di costruzione. Utilizzare questo approccio di installazione può rivelarsi più economico rispetto alle tradizionali pratiche di scavo e posa di condotti.

Il metodo “spingi e tira”

Un approccio alternativo all’installazione di cavi in condutture sotterranee è il metodo spingi e tira (push and pull), applicato dopo che il condotto è stato messo in posizione. La tecnica è esattamente quella suggerita dal nome. Da una parte, il cavo viene spinto attraverso il condotto mediante un’attrezzatura specializzata, mentre dall’altra estremità, il cavo viene tirato con un argano opportunamente ingranato e alimentato. Sono diversi i vantaggi che la rendono un’opzione interessante. Innanzitutto, questo metodo riduce la tensione del cavo, poiché bilancia le forze a cui è sottoposto. In secondo luogo, consente l’installazione di cavi di lunghezza maggiore a una velocità paragonabile a quella di posa standard (tra 16 e 20 metri al minuto). Grazie alla maggiore distanza dei cavi, è possibile ridurre il numero di scatole di giunzione o di vani portacavi nella progettazione del sistema, riducendo al minimo i costi del progetto. Infine, l’attrezzatura è piccola e leggera, per facilitarne l’uso e la manovrabilità in aree remote o ristrette.

Preparazione del condotto

Prima di installare il cavo è necessario effettuare alcuni lavori preparatori. Data la natura dell’ambiente di costruzione, è necessario prima pulire il condotto da eventuali detriti e sporcizia e verificarne la tenuta utilizzando un mandrino. In questo modo si riducono al minimo i potenziali danni al cavo durante l’installazione. Successivamente si esegue una fase di prelubrificazione mediante una sfera lubrificante dotata di tracciamento sonar. Questo processo prepara il condotto per un’installazione fluida del cavo e consente agli installatori di identificare potenziali danni o costrizioni del condotto mediante il localizzatore sonar.

Lubrificazione dei cavi e relativi vantaggi

Dopo aver preparato il condotto, il cavo è pronto per l’installazione. Un lubrificante per cavi ad alte prestazioni, appositamente studiato, viene applicato al cavo quando entra nel condotto. La lubrificazione è un componente fondamentale per ridurre le forze di attrito tra il cavo e il condotto che contribuiscono alla tensione di posa e alla pressione sulla parete laterale. La riduzione delle forze di attrito non solo garantisce una movimentazione sicura del cavo durante l’installazione, ma riduce anche al minimo la potenza necessaria per installare il cavo e le forze sulle apparecchiature che contribuiscono all’usura.
Sono molti i fattori che influenzano la scelta del lubrificante più adatto per un progetto di installazione di cavi. Ecco alcune considerazioni.

Realizzazione degli obiettivi del progetto di interramento

Le aziende di servizi stanno affrontando sfide complesse in questi “tempi interessanti” mentre lavorano per migliorare l’affidabilità e la resilienza della rete energetica. L’interramento, supportato da metodi di installazione innovativi come la tecnica push and pull, sta emergendo come una soluzione promettente per affrontare queste sfide.

“Le aziende di servizi che stanno prendendo in considerazione l’interramento devono tenere presenti le aree chiave (negli Stati Uniti) che hanno già implementato strategie di conversione sotterranea e ne stanno riscontrando i benefici”, afferma Beehler. “I dati sono molto favorevoli.”

Aree degli Stati Uniti come Anaheim, in California, e Fort Collins, in Colorado, hanno avviato i loro programmi di interro decenni fa e oggi sono in gran parte sotterranee. Entrambe hanno riscontrato una significativa riduzione delle interruzioni di corrente grazie agli interventi di interramento e hanno migliorato l’affidabilità e aumentato la soddisfazione dei clienti*.

Queste storie di successo, supportate da dati convincenti e da metodologie di installazione innovative, stanno rafforzando la tesi a favore dell’interramento tra alcune aziende di servizi. Altri, come diverse grandi società di servizi di proprietà di investitori, sono già sulla buona strada per realizzare le loro strategie di interramento. Per entrambi i gruppi, la chiave sta nell’attuare tattiche di interramento più efficienti, affidabili ed economiche rispetto alle pratiche del passato. Grazie a investimenti continui in tecnologie e metodologie di installazione, le aziende possono rimanere allineate con gli obiettivi dei loro progetti di interramento e costruire un futuro energetico resiliente e sostenibile.

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* 50% di interramenti entro il 2040, Michael E. Beehler, MBA, LLC, 2022