Perché il blackout in Spagna, Portogallo e Francia è stato così rapido ed esteso: la possibile dinamica

Il maxi blackout che ha colpito la Spagna, il Portogallo e il sud della Francia ha paralizzato per svariate ore i trasporti aerei e ferroviari, la rete Internet e la rete cellulare. Buona parte della Penisola Iberica, ma anche i territori oltre i Pirenei, è rimasta senza elettricità nel giro di appena pochi minuti, sembrerebbe per un improvviso crollo della produzione da fotovoltaico. Per far luce su cosa abbia provocato il blackout il governo spagnolo ha avviato una commissione d'inchiesta e le varie ipotesi sono al momento al vaglio delle autorità competenti. Ma perché questo “collasso” della rete elettrica è stato così esteso e così rapido? Per capire come possa essere successo, al di là delle possibili cause che sono ancora sconosciute e al vaglio delle autorità competenti, dobbiamo entrare nei meccanismi della rete elettrica, una delle infrastrutture più complesse e delicate che esistano.

La rete elettrica è un gigantesco sistema in equilibrio

Possiamo immaginare una rete elettrica come una fitta ragnatela che dev'essere gestita in modo estremamente preciso, rapido e dinamico. Il suo equilibrio è estremamente delicato: come un’enorme bilancia, deve costantemente – secondo per secondo – equilibrare da una parte c'è la produzione di energia (centrali elettriche, impianti rinnovabili) e dall'altra il consumo (abitazioni, industrie, ospedali ecc.). Tanto viene consumato, tanto deve essere generato. Se la produzione supera il consumo, o viceversa, i parametri di rete come la frequenza o la tensione si alterano. E queste alterazioni, se troppo ampie e non corrette in tempi brevi, possono mettere in crisi l’intero sistema.

La cascata di eventi dietro un blackout (questione anche di secondi)

Contrariamente a quanto si pensa, un blackout generalizzato come quello accaduto ieri non è letteralmente istantaneo, come un interruttore che si spegne repentinamente. L'effetto percepito dalla singola persona è quello, ma la mancanza di elettricità non è altro che l'ultimo atto di un processo che, seppur veloce, si sviluppa in diverse fasi:

1. Un problema locale inizia a creare squilibri ai parametri di rete;
2. La rete tenta di reagire, attivando sistemi di regolazione che tentano il ripristino degli equilibri;
3. Se l'ampiezza dello squilibrio è grande, la regolazione non riesce a compensare;
4. Vengono attivati i protocolli di emergenza che prevedono il distacco selettivo e controllato di carichi non essenziali per tentare di riportare rapidamente l’equilibrio tra produzione e consumo.
5. Se anche i protocolli di emergenza dovessero fallire o non fossero attivati per tempo, subentrano le protezioni, spegnendo porzioni di rete sempre più grandi, causando blackout generalizzati.
6. Infine, se più reti nazionali sono interconnesse tra loro come nel caso del Portogallo, un'instabilità generata da uno stato confinante può propagarsi anche agli stati vicini.

Questa sequenza di eventi può avvenire in alcuni secondi fino a decine di minuti, a seconda di quanto è robusta e interconnessa la rete. I sistemi di regolazione per stabilizzare gli squilibri di rete agiscono in un tempo che va da qualche minuto al quarto d’ora. In giro si legge che il blackout in Spagna è avvenuto “in 5 secondi”, ma è più verosimile che sia accaduto in un tempo tra i 5 e 15 minuti – che comunque è un tempo breve per provocare un danno così esteso.

Come si è innescato il blackout in Spagna

Non è noto quale sia stato l'evento iniziale che ha dato il via all'incidente: potrebbe essere stato il guasto di una centrale (anche convenzionale, quindi non a energia rinnovabile), la rottura di una linea ad alta tensione, un errore di manovra o un sabotaggio alle infrastrutture.

Inoltre, il sistema elettrico spagnolo si distingue per l’ampio contributo di energia prodotta da fonti rinnovabili, in particolare fotovoltaico ed eolico. Queste tecnologie sono fondamentali per favorire la transizione energetica, ma comportano nuove sfide per la stabilità del sistema. Tali impianti, prevalentemente di taglia distribuita, sono collegati in media e bassa tensione e sono dotati di protezioni di interfaccia progettate per scollegare l’impianto in presenza di valori anomali in rete. Il punto importante da capire è che in caso di squilibri di rete gli impianti a energie rinnovabili devono scollegarsi dalla rete perché non possono compensare le perturbazioni dei parametri. E questi distacchi iniziali, anche se localizzati, possono propagarsi rapidamente a catena, e visto che gli impianti fotovoltaici stavano generando il 30% del fabbisogno di elettricità dell'intero Paese, se la rete elettrica nazionale si vede mancare improvvisamente quasi un terzo della sua produzione non ha modo di compensare lo squilibrio: si crea un blackout generalizzato.

Il repentino crollo della produzione da fotovoltaico a seguito degli squilibri sulla rete ha con ogni probabilità contribuito ad accentuare l'instabilità complessiva della rete. Detto ciò, il fotovoltaico e la produzione di energia da fonti rinnovabili in generale non sono assolutamente da demonizzare: rappresentano una risorsa fondamentale per la transizione energetica. Per questo motivo la loro integrazione richiede una profonda consapevolezza delle sue caratteristiche.

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Di Filippo Bonaventura