Come il boom dell'energia eolica negli Stati Uniti sta dando impulso al mercato MV GIS

Aug 03, 2023

Il governo degli Stati Uniti ha fissato obiettivi ambiziosi per la transizione energetica, tra cui il raggiungimento di 30 GW di capacità eolica offshore entro il 2030 e ulteriori 15 GW di installazioni eoliche offshore galleggianti entro il 2035.

I quadri di media tensione isolati in gas sono un componente cruciale sia nelle turbine eoliche onshore che offshore e si prevede che registreranno una crescita significativa nei prossimi anni man mano che verranno commissionati nuovi progetti greenfield.

Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia, entro il 2022 gli Stati Uniti avranno installato circa 144 GW di capacità eolica, di cui l’eolico onshore rappresenterà quasi il 100% della quota.

Secondo PTR Inc., entro il 2030, si stima che la capacità eolica totale installata negli Stati Uniti supererà i 260 GW, con l’eolico offshore che dovrebbe costituire 30 GW di questa cifra utilizzando la tecnologia a fondo fisso.

Nel settembre 2022 è stato annunciato un nuovo obiettivo per raggiungere l’ambiziosa capacità di 15 GW di turbine eoliche offshore galleggianti.

I quadri di media tensione isolati in gas (MV GIS) sono generalmente costituiti da diversi componenti, tra cui interruttori automatici, sezionatori di carico, sezionatori di terra, contattori, fusibili e scaricatori di sovratensione.

Ciascuno di questi componenti ha uno scopo specifico e deve essere conforme a standard di produzione e funzionamento pre-specificati, come previsto dalla norma IEC 62271-200.

Questi standard comprendono tre funzioni chiave dei sistemi di alimentazione dei quadri: protezione elettrica, isolamento elettrico e controllo.

La classe di tensione del quadro influenza direttamente la scelta dei materiali utilizzati per la fabbricazione dei componenti e i requisiti di isolamento.

Mentre il settore si allontana dal gas isolante SF6, la media tensione offre il vantaggio di utilizzare il vuoto o il gas secco come materiali isolanti. Inoltre, poiché i costi delle apparecchiature sono direttamente proporzionali ai prezzi delle materie prime e dei materiali isolanti, MV GIS è un'opzione eccellente per le applicazioni negli impianti eolici.

Hai letto?ABB presenta la sostenibilità insieme ai quadri "silent Enabler"Sostituzione dei gas fluorurati nei quadri: una rivoluzione in divenire

Oltre ai vantaggi in termini di materiali e isolamento, la dimensione fisica delle apparecchiature dipende anche dal livello di tensione.

La bassa tensione è inadeguata per le esigenze energetiche delle moderne turbine eoliche, mentre le apparecchiature ad alta tensione richiedono gondole o torri di dimensioni maggiori per un'installazione sicura. Al contrario, i quadri MT consentono ispezioni e manutenzioni in loco più sicure.

Sebbene la base installata di quadri isolati in gas (GIS) negli Stati Uniti sia inferiore a quella dei quadri isolati in aria, il mercato GIS è pronto per una rapida crescita nel mercato secondario a causa della crescente domanda da parte del settore verticale della generazione, in particolare con l’aggiunta di più fonti eoliche.

Inizialmente, questa crescita sarà guidata da progetti greenfield. Tuttavia, man mano che la vita utile di queste apparecchiature si allunga, i progetti di sostituzione delle aree dismesse contribuiranno in modo significativo alla crescita.

Secondo le stime preliminari di PTR Inc., si prevede che la base installata di GIS secondari registrerà un sostanziale tasso di crescita annuale composto (CAGR) di circa il 10,5% dal 2022 al 2027, superando i ricavi annuali di 245 milioni di dollari.

L'esafluoruro di zolfo (SF6) è ampiamente utilizzato nel settore elettrico come materiale isolante grazie alle sue eccellenti proprietà di estinzione dell'arco e di isolamento.

Nonostante la sua efficacia, l’SF6 ha un potenziale di riscaldamento globale (GWP) molto elevato e diverse regioni hanno implementato normative per limitarne o vietarne l’utilizzo nelle apparecchiature elettriche. L’UE, ad esempio, ha fissato una scadenza per eliminare gradualmente la vendita di nuovi quadri contenenti SF6 entro il 2031.

I gas fluorurati si avvicinano all’eliminazione graduale in Europa

Negli Stati Uniti, vari stati hanno introdotto iniziative per limitare l’uso di gas ad alto GWP, come le normative della California attraverso il California Air Resources Board (CARB), che impone l’eliminazione graduale dei nuovi acquisti di SF6 a partire dal 1° gennaio 2025.