Elettricità da quattro centrali
Imponente: una delle tre pompe di accumulo nella centrale di Ferrera
Completa ristrutturazione delle centrali elettriche di Hinterrhein
La Kraftwerke Hinterrhein AG (KHR) gestisce il più grande complesso di centrali idroelettriche del Cantone dei Grigioni, in Svizzera. Con un gruppo di impianti a tre livelli, la KHR produce da 50 anni una media annua di circa 1'400 GWh di energia elettrica ecologica. Negli ultimi anni gli impianti sono stati completamente rinnovati, un'impresa molto impegnativa già solo per la complessità del progetto, i tempi previsti e le condizioni esterne.
Dopo decenni di progettazione e trattative, nel 1956 è stata fondata l'attuale Kraftwerke Hinterrhein AG sulla base di un trattato internazionale stipulato nel 1949 tra la Svizzera e l'Italia. Di conseguenza, è stato avviato uno dei più grandi progetti di costruzione svizzeri degli anni '50 e '60: con un volume di investimenti di oltre 600 milioni di franchi: in soli sei anni sono stati costruiti circa 37 chilometri di nuove strade e sentieri, dieci funivie, 13 prese d'acqua, cinque dighe, 59 km di gallerie e pozzi e tre centrali elettriche, oltre a quasi 110 chilometri di linee di trasmissione. Nel 1959, al culmine dei lavori, nei cantieri erano impiegate quasi 3400 persone.
Importante nodo di alimentazione elettrica
Il complesso di centrali elettriche con sedi a Ferrera, Bärenburg e Sils è in funzione dal settembre 1963. Nel 1968 è entrata in funzione la centrale elettrica di Thusis, che sfrutta l'acqua residua e di dotazione rimasta nell'Hinterrhein. Con una potenza installata di 650 MW, le turbine sfruttano la forza dell'acqua attraverso tre livelli di centrale dal lago artificiale Lago di Lei, situato a 1'931 m s.l.m., fino a 667 m s.l.m. a Sils. Attraverso la centrale sotterranea di Ferrera, con una potenza di pompaggio di 90 MW, l'acqua già turbinata può essere pompata dal bacino di compensazione o dal bacino di Sufers nel Lago di Lei.
L'impianto di sbarramento del bacino stagionale della Valle di Lei è un'opera imponente: nella diga, con una lunghezza della corona di 690 metri, sono stati utilizzati 840.000 m3 di calcestruzzo e, con una capacità di 197 milioni di m3, il bacino di accumulo è il terzo più grande della Svizzera. Altrettanto imponenti sono anche le sottostazioni elettriche da 220/380 kV di swissgrid a Sils: attraverso questi impianti passa quasi il 25% dell'energia elettrica consumata in Svizzera e circa il 30% dell'energia idroelettrica prodotta nel Paese. Sils rappresenta quindi un importante snodo nella rete elettrica svizzera ed europea.
Ristrutturazione completa dopo 50 anni
«Dopo 50 anni di attività, molti componenti della nostra infrastruttura avevano raggiunto la durata massima», spiega Guido Conrad, direttore della KHR, parlando delle motivazioni che hanno portato al rinnovamento completo degli impianti, con un volume di investimenti pari a circa 300 milioni di franchi. Poiché la potenza degli impianti non è stata aumentata, per la ristrutturazione non è stata necessaria alcuna modifica della concessione: «Grazie all'impiego delle tecnologie più moderne, è comunque possibile aumentare l'efficienza degli impianti di produzione», afferma Guido Conrad. «La sola sostituzione delle vecchie giranti delle turbine con quelle nuove consente un miglioramento dell'efficienza di circa il tre per cento».
Risanamento ecologico – interruzioni minime dell'attività
Mentre gli impianti di dimensioni simili vengono spesso ristrutturati in più fasi, la KHR ha optato per una ristrutturazione completa con interruzioni minime dell'attività. «Questo è stato sicuramente uno dei compiti più impegnativi», spiega Guido Conrad, «perché per raggiungere le parti dell'impianto a contatto con l'acqua è stato necessario svuotare tutti i bacini e le vasche». Per KHR era importante che il processo fosse il più possibile rispettoso dell'ambiente, motivo per cui sono state adottate misure complete per proteggere piante, animali e microrganismi. A causa delle condizioni idriche, la maggior parte dei lavori si è svolta nei mesi invernali, «anche se le condizioni esterne in montagna non sono proprio ideali», descrive Guido Conrad il calendario dei lavori, aggiungendo: «Per due anni abbiamo dovuto fare i conti con una produzione di energia elettrica ridotta solo in inverno, che calcolata sull'intera fase del progetto di rinnovamento corrisponde solo al 12% circa della nostra produzione annuale».
«Rittmeyer è un partner di progetto alla pari».
Rinnovata l'intera tecnologia di controllo
Tuttavia, non solo i 13 grandi gruppi di macchine della KHR saranno rinnovati e revisionati, ma anche l'intera tecnologia di controllo. Il progetto complessivo è stato suddiviso in circa 100 lotti e messo in gara d'appalto pubblica. «Per il rinnovamento della tecnologia di controllo, Rittmeyer ha presentato l'offerta più vantaggiosa e allo stesso tempo ha saputo convincere con referenze eccellenti», ricorda Guido Conrad.
Durante il normale funzionamento, tutti gli impianti delle centrali elettriche di Hinterrhein vengono ora monitorati e controllati dalla sala di controllo centrale di Sils. La base è costituita da un sistema RITOP distribuito con sottosistemi client/server ridondanti in ciascuna delle quattro sedi delle centrali elettriche. Oltre 150 stazioni di processo del sistema RIFLEX M1 per l'automazione e il telecontrollo automatizzano i 21 gruppi di macchine e gli impianti in 26 oggetti esterni. Oltre 200 quadri elettrici, tutti prodotti nello stabilimento Rittmeyer di Baar, ospitano ora i controlli delle macchine, i regolatori di turbina, i regolatori di tensione e la protezione elettrica. «Ove possibile, gli impianti di tutte le centrali elettriche sono strutturati in modo identico», spiega Guido Conrad, descrivendo l'implementazione. Ciò non solo semplifica la gestione dei pezzi di ricambio, ma riduce anche i costi di esercizio e manutenzione.
In linea con il programma
Più di due terzi della fase di costruzione sono stati completati e la maggior parte dei lavori procede secondo i tempi previsti. «I requisiti richiesti ai tecnici di controllo sono particolarmente elevati. Entrano in gioco solo alla fine e devono compensare tutti i ritardi che si verificano durante la ristrutturazione degli impianti», afferma Guido Conrad. La complessità dell'intero progetto pone quindi, oltre agli aspetti puramente tecnici, requisiti straordinari alla direzione del progetto e alla competenza come integratore di sistemi. La collaborazione ha convinto Guido Conrad: «Rittmeyer è un partner di progetto alla pari, sempre aperto, corretto e con un'elevata competenza professionale».
A metà del 2016 tutti i lavori saranno completati e le centrali elettriche di Hinterrhein, dotate della tecnologia di controllo Rittmeyer, entreranno in un nuovo mezzo secolo di funzionamento sicuro.
Crediti fotografici: Kraftwerke Hinterrhein
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