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PREVENZIONE E PROTEZIONE OsservatorioCEIArticolo qualche percento, normalizzando, per i trasformatori in olio, due serie definite rispettivamente a perdite normali e a perdite ridotte. Invece, per quanto riguarda i trasformatori a secco, allo stato attuale, anche se sono in corso i lavori a livello europeo, non esiste ancora alcuna serie normalizzata a perdite ridotte sia in ambito CENE- LEC che italiano; l’eccezione nazionale in ambito EU è costituta dalla norma DIN 42523. Nel 2001, il TC14 del CENELEC ha ricevuto formale mandato dalla Commissione europea di revisionare la definizione e il numero delle classi di perdita dei trasformatori, al fine di aumentarne il rendimento e di definirne un metodo standard di misurazione. Il lavoro è stato diviso in due fasi: l la prima si proponeva la normalizzazione di una serie a perdite ridotte per i trasformatori di potenza a secco; l la seconda di definire un ulteriore livello di riduzione delle perdite per i trasformatori in olio e di studiare la fattibilità di un’eventuale eliminazione del più alto livello di perdite previsto dal documento HD428. L’attività del gruppo di lavoro del CENELEC (WG21 del TC14) si è conclusa il 25 gennaio 2005 ed è iniziato l’iter di approvazione del documento e, quindi, di emissione del nuovo standard. Tra i risultati conseguiti si possono sinteticamente citare: l la riduzione del livello di perdite; l l’allineamento della denominazione delle classi di perdite al più familiare sistema di etichettatura energetica degli elettrodomestici (la classe A corrisponde alle perdite minori); l l’introduzione del concetto di classi “mobili” nel senso che, ILSOLE24ORE 34 per esempio, la classe A designerà sempre il livello di perdite minori, indipendentemente dal valore, che potrà cambiare, quindi, allineandosi alla BAT. Nel luglio del 2006 il documento è andato al voto per essere approvato e diventare la nuova norma europea con il codice EN 50464-1 e, quindi, in Italia CEI EN 50464-1 (CEI 14-34), «Trasformatori trifase per distribuzione immersi in olio a 50 Hz, da 50 kVA a 2500 kVA con tensione massima per il componente non superiore a 36 kV - Parte 1: Prescrizioni generali». CRITERI DI SCELTA DALLE CEI EN 50464-1 I criteri di scelta dei trasformatori devono essere mirati, quindi, al miglioramento dell’efficienza dei trasformatori, ma anche tenere conto di altre esigenze tecniche e, chiaramente, devono essere giustificati economicamente. Da un punto di vista strettamente finanziario, il criterio di scelta più corretto di un trasformatore di potenza è quello di acquistare la macchina che presenta il costo totale attualizzato più basso, chiaramente, senza trascurare alcuna componente di costo e, quindi, anche quello associato alle perdite. La valutazione della convenienza di una soluzione piuttosto che di un’altra deve essere condotta determinando il costo attualizzato della macchina che si compone: l del costo attualizzato del trasformatore installato (costo della macchina e di tutti gli oneri connessi); l del costo attualizzato delle perdite a vuoto e delle perdite a carico. Tuttavia, se si vogliono confrontare due trasformatori aventi la stessa potenza nominale ma diversa efficienza (diverso livello di perdite), è possibile trascurare i costi di installazione, di manutenzione, di riparazione e di dismissione. Assodato che il costo delle perdite è una variabile imprescindibile nella scelta, il problema è quello di determinare un modo per includere il costo delle perdite nel computo. La norma CEI EN 50464-1 propone, per il calcolo del costo delle perdite a vuoto e delle perdite a carico, una formula che permette di valutare il costo della macchina in funzione del costo di acquisto del trasformatore e delle perdite. È necessario tenere presente che il costo delle perdite si distribuisce durante la vita utile del trasformatore e deve essere scontato, quindi, al momento dell’acquisto in funzione del tasso di attualizzazione e, appunto, della vita utile della macchina. Infine, sarebbe necessario prevedere il tasso di crescita del diagramma di carico del trasformatore e del costo dell’energia, al fine di poter effettuare una valutazione ancora più accurata del costo totale d’esercizio. Studi condotti sui trasformatori MT/BT industriali, isolati in olio, dimostrano come l’impiego di trasformatori a perdite ridotte si giustifica non solo in termini energetici e ambientali ma anche in termini di redditività dell’investimento. Altri studi sono stati condotti su utenti industriali caratterizzati secondo la classificazione EUROSTAT in termini di consumo annuale di energia elettrica, di potenza impegnata, di ore annue di utilizzazione e di costo dell’energia ed è stato effettuato il confronto tra l’impiego di trasformatori con livelli di efficienza diversi, assumendo, come caso base, quello relativo al trasformatore a perdite normali. Oltre al caso di nuovo acquisto, è www.ambientesicurezza.ilsole24ore.com 7luglio2009N.13
stato considerato anche il caso di sostituzione di un trasformatore in servizio da 5 anni con un trasformatore avente livelli di perdite inferiori. I calcoli sono stati effettuati: l considerando una vita utile dei trasformatori pari a 10 anni e 15 anni; l considerando le ore annue di utilizzazione delle perdite dovute al carico coincidenti con quelle definite da EUROSTAT per ciascuna classe di utilizzatori [1] ; l considerando profili di carico definiti in modo da tener conto della variabilità sia della potenza richiesta dal carico, sia del costo dell’energia; l considerando il prezzo dell’energia elettrica e il diagramma di carico costanti nell’arco della vita del trasformatore; l considerando il prezzo dell’energia elettrica e il diagramma di carico variabili determinando i tassi di variazione sulla base dei trend storici degli ultimi 10 anni. Per valutare la convenienza dell’investimento sono stati analizzati i flussi di cassa per i diversi casi esaminati e sono stati calcolati, per ciascuno, il valore generato dal capitale investito (VAN), il tasso di rendimento interno (TIR) e il tempo di recupero. I risultati principali possono essere sintetizzati come segue: l la scelta di trasformatori più efficienti è sempre un investimento redditizio per qualsiasi utente industriale; l la scelta di un trasformatore con livelli di perdite pari a quelle A 0A K, ovvero della macchina più efficiente secondo la norma CEI EN 50464-1, è quella che garantisce un VAN dell’investimento superiore per tutte le categorie di consumatori industriali e, quindi, il costo to- PREVENZIONE E PROTEZIONE OsservatorioCEIArticolo tale attualizzato minore; l la scelta di un trasformatore a D 0B K secondo la norma CEI EN 50464-1 è quella che massimizza il TIR e presenta il tempo di ritorno più breve tra le opzioni analizzate con un tempo di ritorno medio pari a 2,8 anni; l trasformatori più efficienti da un punto di vista energetico rispetto alla serie D 0B K hanno VAN superiori, ma rispetto alla serie D 0B K hanno TIR inferiori e tempi di ritorno relativamente più lunghi; l sovradimensionare un trasformatore al fine di esercirlo al punto di massima efficienza non è una soluzione economicamente vantaggiosa; l l’impiego combinato di una macchina più efficiente e sovradimensionata rispetto al carico non sempre ha un effetto sinergico dal punto di vista energetico e, più spesso, questa soluzione ha un costo maggiore dell’impiego di un trasformatore E 0C K. l 1) Conloscopodiconfrontareiprezzidell’energiaelettricatraidiversipaesidell’Unioneeuropeaetradifferentivolumidiconsumo,Eurostat (http://epp.eurostat.ec.europa.eu)hadefinitoalcunecategorieconvenzionalidiriferimento,siaperutenzedomestichecheindustriali.Per quantoriguardagliutentiindustrialisonostatedefinite7utenzestandardnell’intervalloda30MWha70GWhall’anno,identificatecon lalettera“I”seguitadaunindiceprogressivoda“c”a“i”. Norme, progetti, appalti, mercati. Informazioni e abbonamenti al sito http://vetrina.ilsole24ore.com/ediliziaterritorio 7luglio2009N.13 www.ambientesicurezza.ilsole24ore.com 35 ILSOLE24ORE
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