Bollette dell’energia inoppugnabili per treni e metropolitane

Intervista a Domenico Giordano

 

Il settore dell’energia offre numerosi esempi di misure che agevolano il commercio globale. Vediamo, in particolare, quello dell’energia utilizzata da treni e metropolitane. MyRailS, un progetto di ricerca europeo, di cui l’INRIM è capofila, intende fornire misure accurate dei consumi di energia elettrica in ambito ferroviario per stabilire… l’ammontare della bolletta, argomento sempre molto delicato!

Domenico Giordano, il ricercatore dell’INRIM alla guida di questo progetto, racconta in un’intervista quale sarà il contributo di MyRailS alle misure per il commercio globale.

Giordano è un ingegnere e lavora nella Divisione Metrologia dei materiali innovativi e scienze della vita. Le sue attività di ricerca sono rivolte allo sviluppo e alla caratterizzazione di sistemi e di trasduttori di corrente e tensione per la taratura e la misura della qualità della potenza su reti di media tensione e su sistemi di alimentazione ferroviaria, sulla taratura dei contatori di energia per l'installazione a bordo treno e sullo studio dei fenomeni di ferrorisonanza.

Immagine di un treno fermo alla stazione

Ingegner Giordano, di che cosa si occupa il progetto di ricerca che lei coordina?

MyRailS ha numerosi obiettivi, dei quali il nome esteso del progetto cerca di rendere conto: Metrology for Smart Energy Management in Electric Railway Systems ovvero “Scienza delle misure per una gestione agile dell’energia nei sistemi ferroviari alimentati a energia elettrica”. Vogliamo capire come gestire meglio l’energia, evitando gli sprechi. Il fine ultimo è il risparmio energetico - recuperando, ad esempio, l’energia prodotta in frenata dai convogli - e la conseguente riduzione delle emissioni di CO2 nell’atmosfera. Ma, poiché il risparmio parte dalla consapevolezza dei consumi, uno degli intenti di MyRailS è quello di migliorare la misura dell’energia utilizzata da treni e metropolitane. Per quanto riguarda le misure di energia e potenza elettrica in corrente continua, oggi mancano addirittura riferimenti comuni e una direttiva condivisa a livello europeo, tali da permettere non solo di misurare, ma anche di eseguire una taratura degli strumenti di misurazione che abbia valore legale e riconosciuto a livello globale.

 

Sembra che, in ambito ferroviario, la precisione nella misura dell’energia non sia così importante. Per quale motivo?

È stato così fino ad ora, ma le cose cambieranno presto: entro il 2022 il costo dell’energia non sarà più un importo forfettario e si baserà invece sul consumo reale. Una misura precisa e inoppugnabile dei consumi energetici è un’esigenza sempre più pressante anche perché il mercato ferroviario è profondamente cambiato: non prevede più un solo gestore, ma presenta molte compagnie in competizione tra loro, suddivise tra chi fornisce l’infrastruttura ferroviaria, chi eroga l’energia, chi provvede ai mezzi di trasporto.

La lacuna metrologica riguarda soprattutto le misure di energia e potenza in corrente continua per le quali non esistono parametri condivisi perché, fino a poco tempo fa, l’energia era distribuita e misurata solo in corrente alternata. Oggi invece non soltanto il 40% delle reti ferroviarie, ma un numero sempre maggiore di reti di distribuzione dell’energia, così come i sistemi di ricarica delle auto elettriche, utilizzano la corrente continua. Occorre quindi aggiornarsi e l’INRIM è tra gli Istituti di metrologia più attivi su questo argomento.

Che cosa sta facendo MyRailS per ottenere misure precise in corrente continua?

L’INRIM ha messo a punto un sistema che permette di tarare i misuratori di energia sui treni che funzionano in corrente continua, riproducendo le condizioni di tensione e corrente registrate nel corso di campagne di misure effettuate sulle linee ferroviarie del Piemonte. MyRailS non trascura comunque anche la precisione delle misure in corrente alternata, di cui si stanno occupando altri partner del progetto. L’obiettivo è ottenere misurazioni affidabili, basate su tecniche e strumenti di misura validati sia per la corrente continua, che rappresenta un nuovo ambito di ricerca, sia per la corrente alternata, settore in cui gli studi sono maggiormente consolidati.

 

Quali erano i risultati attesi dalle campagne di misura effettuate sulle linee ferroviarie piemontesi?

Lo scopo delle campagne è stato quello di raccogliere dati. Ora abbiamo un’ingente mole di informazioni che ci dice quanta energia prodotta dai treni in fase di frenatura potrebbe essere recuperata, ci aiuta a individuare il profilo di velocità più efficiente, ci consente di misurare meglio l’energia e la qualità della potenza. Tutti questi dati sono anche di interesse per gli enti normatori internazionali, che provvedono a definire gli standard e le regole da osservare.

Immagine di una metropolitana in corsa

Le misure non sono quindi solo quantitative… Quale impatto ha la misura della qualità della potenza elettrica a livello commerciale?

La qualità della potenza o power quality (PQ) dipende dalla corrente e dalla tensione. Una gestione oculata della tensione aiuta a ridurre gli sprechi. Vediamo come. La tensione sulle linee ferroviarie diminuisce con l’aumentare dei treni in transito, come la pressione dell’acqua all’interno di un condominio quando tutti fanno la doccia. Per garantire l’energia necessaria ai treni in viaggio, il gestore della rete ferroviaria tende di solito ad alzare la tensione. Questo innalzamento si scontra con gli interessi del gestore dei treni, che, per poter recuperare l’energia elettrica prodotta dai treni in frenata, ha bisogno che la tensione non superi un certo livello di guardia. Se la tensione eccede questo limite, l’energia generata dal treno viene dissipata sotto forma di calore per mezzo dei reostati di frenatura e non può essere recuperata dalle sottostazioni reversibili (che sono in grado di trasferire l’energia in eccesso dal treno alla linea ferroviaria). Lo dimostra il caso della metropolitana di Madrid, uno dei partner industriali del progetto MyRailS, accanto ad altri come Trenitalia e RFI, la Rete Ferroviaria Italiana. La campagna di misure effettuata a Madrid ha mostrato proprio come il recupero dell’energia prodotta dai convogli in frenata non sia completo a causa di un livello troppo elevato della tensione di alimentazione.

 

Misure per promuovere iniziative di risparmio energetico, tecniche e strumenti condivisi per una contabilizzazione inoppugnabile dei consumi, sostegno all’attività di normazione e di definizione degli standard a livello globale… Il progetto MyRailS promette davvero una vasta gamma di applicazioni!

E non è tutto! L’impiego dei medesimi strumenti per il calcolo dei consumi sarà anche un passo avanti verso l’interoperabilità del sistema ferroviario europeo. Un altro contributo agli scambi commerciali a livello globale.

Ultima modifica: 21/05/2020 - 08:58