Transizione CA/CC: una nuova sfida per l’industria?

La corrente continua sta progressivamente conquistando sostenitori e ambiti applicativi. Oggi la transizione CA/CC sta catturando l’interesse anche a livello industriale, grazie al potenziale miglioramento dell’efficienza energetica in produzione. Ciò comporterà un cambio di paradigma a tutti i livelli dell’attività industriale, tecnica dei collegamenti inclusa. LAPP è in prima fila nello sviluppo di componenti per affrontare con successo questa importante sfida tecnologica.

di Silvia Crespi

Il futuro dell’industria sarà in corrente continua? Questo il tema del press briefing organizzato da LAPP lo scorso 28 gennaio presso Palazzo Giureconsulti a Milano. È Roberto Pomari, Managing Director di LAPP, a introdurre il tema in apertura dei lavori ripercorrendo proprio la storia della società, un’impresa famigliare tedesca che, nel lontano 1957, produceva il primo cavo flessibile di controllo e comando, il cavo ÖLFLEX®. Oggi LAPP è un Gruppo che, con 8 brand, fattura oltre 1 miliardo di euro a livello mondiale. L’Italia, dove sono presenti quattro società, è tra i Paesi più importanti per il Gruppo.
Ha moderato l’incontro Marco Vecchio, Segretario di ANIE Automazione: “La transizione alla corrente continua – ha affermato – è indubbiamente un tema originale che potrebbe innescare un meccanismo virtuoso. Il tema coinvolge, infatti, sia il mondo manufatturiero che quello energetico creando un legame tra due mondi convergenti”.
I relatori, Giambattista Gruosso, professore del Dipartimento di Elettronica, Informazione e Bioingegneria del Politecnico di Milano, Georg Stawowy, Board Member e CTO di LAPP Holding AG e Gaetano Grasso, Head of Product Management and Marketing di LAPP, hanno affrontato il tema sotto diversi aspetti.

La corrente continua come abilitatore di integrazione tra le tecnologie
“Se parliamo di Industria 4.0, e i social media lo confermano, oggi l’attenzione è focalizzata prevalentemente su IoT, Artificial Intelligence e robotica, quindi fondamentalmente su aspetti tecnologici. Non è la tecnologia a guidare la trasformazione, bensì la vision, quindi le persone. È l’innovazione a spingere il cambiamento; sono i consumatori a definire se una tecnologia ha carattere innovativo o meno”: queste le parole con cui ha esordito Giambattista Gruosso”.
Tuttavia i trend suddetti non rappresentano appieno il concetto di Industria 4.0; l’energia è il tema mancante e rappresenta la vera sfida in termini di sostenibilità. Migliorare l’efficienza energetica in produzione è, quindi, un obiettivo imprescindibile.
Le microreti in corrente continua possono rappresentare una soluzione, in quanto permettono di integrare tecnologie diverse. In questo contesto la corrente continua può assumere la funzione di “Abilitatore di integrazione”.
Alcuni Paesi, la Germania per citare solo un esempio, stanno già lavorando attivamente in questa direzione in ambito industriale. Un ulteriore esempio è rappresentato dai data center, sempre in aumento, che oggi consumano quanto gli impianti di produzione.

La transizione verso la corrente continua porterà a un cambiamento di paradigma?
Georg Stawowy racconta della diatriba corrente alternata/corrente continua fin dalle sue origini, cioè dalla cosiddetta “guerra delle correnti”, compiendo un interessante excursus storico dal lontano 1882, quando Thomas Edison inaugura la prima centrale elettrica, fino ai giorni nostri. “A 86 anni dalla morte di Edison inizia a farsi strada l’idea che, forse, non fosse sbagliato sostenere la tecnica in corrente continua – ha affermato – Infatti, grazie agli sviluppi attuali, la corrente continua sta tornando a essere interessante…”.
Oggi viviamo in un mondo caratterizzato da un “mix” CC/CA. Un contesto generato da motivi tecnici: la trasformazione provoca infatti una perdita di energia. Tuttavia i notevoli sviluppi delle tecnologie di trasformazione e trasmissione stanno aprendo nuovi scenari.
Grazie alle nuove tecnologie nel passaggio tra CA e CC il potenziale di miglioramento dell’efficienza può raggiungere anche il 30%. Stawowy sostiene la sua presentazione con alcuni casi di successo, primo fra tutti quello dello stabilimento Mercedes ‘Factory 56’ a Sindelfingen, un progetto sostenuto dal piano governativo DC-INDUSTRIE avviato in Germania, uno dei maggiori progetti di ricerca tedeschi in tema corrente. In questo stabilimento automobilistico del futuro, smart grid in CC incontrano i concetti di Industria 4.0. “La transizione verso la CC non potrà che comportare un cambiamento di paradigma – ha affermato Stawowy. In alcuni Paesi le aziende stanno avviando procedure per questa trasformazione. In LAPP individuiamo un grande potenziale nelle applicazioni in corrente continua. Finora non è stato possibile esaminare in misura completa i possibili effetti della corrente continua sui cavi. LAPP contribuisce al progetto mettendo a disposizione il suo vasto know how”.

Transizione CA/CC: una sfida per i componenti
Gaetano Grasso si focalizza sul ruolo dei componenti nel processo di transizione verso la CC approfondendo i vantaggi legati al potenziale risparmio energetico ottenibile.
Alcune considerazioni meritano attenzione: il 42% del consumo netto di elettricità in Italia è nell’industria. Ciò corrisponde a circa 135 TWh all’anno. Il 70% circa di questo consumo è ascrivibile ai motori elettrici.
Il potenziale di risparmio utilizzando motori a risparmio energetico è intorno al 10% o 10 TWh all’anno; un ulteriore potenziale di risparmio, fino al 30%, è offerto dal controllo elettronico del numero di giri.
Gli azionamenti a frequenza variabile necessitano di raddrizzare la corrente alternata in corrente continua. La conversione CA/CC provoca, però, perdite oltre a disturbi e interferenze in rete. Invece di utilizzare un raddrizzatore per ogni azionamento si potrebbero alimentare i motori direttamente in CC a livello di fabbrica, ottenendo tutta una serie di vantaggi: oltre alla riduzione delle perdite di conversione e alla maggiore stabilità della rete grazie alle interferenze ridotte, la riduzione del numero di componenti e l’integrazione più semplice e diretta con le energie rinnovabili; infine il recupero dell’energia, per esempio l’utilizzo dell’energia frenante e l’accumulo in batterie. Oggi la CC nell’industria è utilizzata solo per applicazioni di nicchia, ma potrebbe diffondersi rapidamente grazie al risparmio sui costi. La sua diffusione, tuttavia, richiede un lavoro massiccio di standardizzazione e normative specifiche attualmente non ancora disponibili.

Una gamma per applicazioni nel campo della corrente continua
Sono diverse le sfide che componenti quali i cavi devono affrontare: la vita utile, l’invecchiamento, il comportamento dei materiali isolanti, l’effetto dell’intensità del campo elettrico CC su di essi.
Per alcuni ambiti LAPP ha già le risposte pronte: per fare solo qualche esempio, cavi per la distribuzione dell’energia negli impianti fotovoltaici ÖLFLEX® SOLAR, i cavi LAPP HELIX sviluppati da LAPP Systems per la E-Mobility, uno dei settori a più rapida crescita all’interno del Gruppo LAPP. LAPP è il primo produttore ad avere introdotto sul mercato dei cavi specificamente sviluppati per la corrente continua.
“Già oggi possiamo offrire cavi per applicazioni in posa fissa e mobile”, nel campo della corrente continua” ha concluso Gaetano Grasso.