Il seminario sulla trasformazione ad alta potenza a risparmio energetico verde si è svolto con successo a Shanghai

Il seminario 'Trasformatori ad alta potenza per il risparmio energetico verde 2025: sfide progettuali, soluzioni innovative e tendenze future', organizzato congiuntamente dall’International Copper Association e dal Gruppo Changtai, si è svolto con successo presso l’Hotel Jinjiang di Shanghai. L’evento, tenutosi il 12 dicembre 2025, ha avuto come focus gli sviluppi più avanzati nella tecnologia dei trasformatori.

Il convegno, organizzato dall’International Copper Association, ha riunito esperti provenienti da uffici di fornitura elettrica, associazioni di settore, prestigiose università, istituti di progettazione e imprese correlate. Le discussioni hanno riguardato diversi aspetti chiave, tra cui il contesto normativo delle iniziative verdi e a basse emissioni di carbonio, la fattibilità tecnica dei trasformatori verdi (ad alta sovraccaricabilità), i loro ambiti applicativi e i relativi benefici socioeconomici, nonché l’elaborazione di standard specifici.

1. Contesto normativo

Il "Piano d'azione per lo sviluppo verde e a basse emissioni di carbonio del settore manifatturiero" del Consiglio di Stato (2025-2027) sottolinea l'esigenza di accelerare l'innovazione tecnologica verde e promuovere tecnologie verdi avanzate. La Relazione sul lavoro del governo del marzo 2023 ha introdotto un sistema di gestione dell'impronta di carbonio, mentre il Meccanismo di approvvigionamento verde della State Grid (2023) definisce esplicitamente i criteri di selezione delle attrezzature in base ai concetti di sostenibilità ambientale, riduzione delle emissioni di carbonio e rispetto dell'ambiente. Queste politiche offrono opportunità e sfide senza precedenti per lo sviluppo dei trasformatori verdi. Come materiale isolante principale per i trasformatori a secco di tipo aperto, i materiali compositi polimerici a base di poliimmide presentano prestazioni eccezionali: resistenza alle alte e basse temperature, resistenza alla corrosione, resistenza alla nebbia salina, resistenza alle radiazioni, eccellente ritardanza alla fiamma e elevati livelli di isolamento (superiori alla classe H). Tale materiale incarna i principi della sostenibilità verde e a basse emissioni di carbonio. Piuttosto che incentivare il funzionamento prolungato in sovraccarico, esso migliora la progettazione del trasformatore per sopportare picchi di carico a breve termine, ciclici o di emergenza, consentendo agli utenti di scegliere, in fase di investimento iniziale, una potenza più economica. Questo approccio riduce i costi di acquisto delle attrezzature per gli utenti, minimizza gli investimenti ridondanti nella rete elettrica e migliora l'efficienza complessiva nell'utilizzo delle risorse.

2. La fattibilità tecnica del trasformatore verde (ad alto sovraccarico)

Per ottenere una capacità di alto sovraccarico sicura e affidabile, il progresso tecnico è realizzato principalmente lungo tre percorsi, dai quali derivano soluzioni prodotti con le proprie caratteristiche specifiche.
Percorso 1: Ottimizzazione della struttura del nucleo del trasformatore. Sostituendo i nuclei laminati piani con nuclei avvolti tridimensionali, questa progettazione riduce in modo significativo le perdite a vuoto grazie a un circuito magnetico ottimizzato e a un peso ridotto del nucleo, consentendo notevoli risparmi energetici.
Percorso 2: Innovazione nei materiali isolanti. I trasformatori in resina secca di tipo aperto utilizzano attualmente compositi polimerici a base di poliimide invece della tradizionale resina epossidica per l’isolamento. L’elevata resistenza termica del materiale e la configurazione a bobina a disco migliorano in modo significativo la capacità di sovraccarico, consentendo un funzionamento tutto l’anno al 130% di sovraccarico senza attivare i ventilatori. Inoltre, i trasformatori in resina secca con isolamento in gomma siliconica dimostrano una superiore tolleranza al sovraccarico a breve termine e una maggiore sicurezza operativa a lungo termine, grazie all’eccellente resistenza al calore, alla ritardanza alla fiamma e alla riciclabilità ecocompatibile, ottenuta impiegando materiali elastici avanzati come la gomma siliconica.
Percorso 3: Innovazione nell’olio per trasformatori. I trasformatori che utilizzano esteri naturali (oli vegetali) come alternativa agli oli minerali tradizionali possono funzionare in sicurezza con incrementi di temperatura più elevati, grazie ai loro punti di infiammabilità più alti e a una migliore compatibilità con i materiali isolanti, estendendo così la durata consentita di sovraccarico.

3. Scenari applicativi e benefici socioeconomici

Il seminario ha esaminato approfonditamente il potenziale applicativo dei trasformatori verdi (ad alto carico) in diversi settori.
Settore Industriale: Prendiamo ad esempio i sistemi di alimentazione elettrica negli impianti siderurgici: quando un trasformatore va in avaria, un altro deve subentrare immediatamente per gestire l’intero carico.
Settore municipale: Gli impianti di trattamento delle acque e gli impianti di depurazione sono spesso soggetti a picchi di carico a breve termine durante l’avviamento autonomo dei motori, il funzionamento a pieno carico nella stagione delle piogge o in scenari con alimentazione elettrica monofase.
Settore cantieristica navale e grandi impianti di alimentazione elettrica da terra: Sia la cantieristica navale sia i grandi impianti di alimentazione elettrica da terra incontrano frequentemente fluttuazioni di carico e problematiche di adeguamento della capacità. Tutti questi scenari richiedono trasformatori dotati di capacità di sovraccarico a breve termine.
Settore edilizia civile: Molti edifici commerciali attualmente funzionano con tassi di carico dei trasformatori bassi, generando situazioni di "sovradimensionamento". Durante la riqualificazione, l’adozione di trasformatori ecologici (ad alto carico) consente di ampliare la capacità senza dover ingrandire le sale di distribuzione o sostituire le sbarre collettore, affrontando efficacemente i picchi di carico o gli sbalzi di potenza causati da condizioni meteorologiche estreme.
Nel contesto del sistema tariffario biorario per l’energia elettrica industriale e commerciale, i vantaggi economici sono notevoli. Applicando il comune metodo di calcolo della capacità di riduzione della richiesta, ipotizzando una riduzione di 2500 kVA al livello di tensione di 35 kV, i risparmi mensili sulla bolletta elettrica ammonterebbero a 36.500 yuan.

4. Definizione delle norme pertinenti

Si intende che lo standard tecnico «Trasformatore ad alta capacità di sovraccarico», redatto dal settore elettrico cinese, è stato applicato per la prima volta il 10 gennaio 2018 e aggiornato il 6 gennaio 2021. Tale standard specifica indicatori fondamentali quali la capacità di resistenza ai cortocircuiti, le prestazioni in condizioni di sovraccarico e i limiti di innalzamento della temperatura per i trasformatori trifase immersi nell’olio con potenza compresa tra 10 kV e 500 kVA, colmando così un vuoto negli standard tecnici nazionali. Nel 2023, la Società Gansu di Ingegneria Elettrica ha emanato lo standard di gruppo integrativo T/GES 001-2024, che definisce ulteriormente le caratteristiche del prodotto, i metodi di prova nonché i requisiti relativi al trasporto e alla conservazione; tale standard è entrato ufficialmente in vigore il 26 ottobre 2023. Nessuno dei due suddetti standard definisce in modo chiaro le condizioni di carico elevato per i trasformatori a secco o immersi nell’olio a livelli di tensione più elevati, né per i trasformatori che impiegano nuovi materiali isolanti, determinando pertanto definizioni ambigue delle prestazioni dei prodotti commerciali e una mancanza di riferimenti normativi per la progettazione e la selezione: ciò rappresenta attualmente un importante collo di bottiglia che ostacola lo sviluppo standardizzato del settore. Gli esperti riuniti in sede di incontro hanno concordato all’unanimità sulla necessità urgente di includere le caratteristiche di alta sovraccaricabilità in un ambito più ampio di standard per trasformatori ecologici, richiedendo sforzi congiunti di tutte le parti interessate per definire pertinenti standard di gruppo o settoriali e, qualora le condizioni lo consentano, per istituire standard nazionali, al fine di rimuovere gli ostacoli alla progettazione e alla selezione.

5. conclusione

Questo seminario promuove una svolta di paradigma nelle pratiche convenzionali. In un contesto caratterizzato da sprechi energetici diffusi, causati da progetti di trasformatori sovradimensionati e da fattori di carico inadeguati, esso invita ad adottare principi ecologici, a basso contenuto di carbonio e rispettosi dell’ambiente, insieme al concetto di sovraccarico elevato. Le associazioni di settore dovrebbero guidare iniziative collaborative per la definizione di standard, avviando programmi pilota nei parchi industriali, negli edifici commerciali e negli impianti di energia rinnovabile. Scambi tecnici regolari accresceranno la consapevolezza del settore, mentre il rafforzamento della collaborazione tra industria, accademia e ricerca favorirà l’innovazione tecnologica e l’aggiornamento dei sistemi.
Quando standard, tecnologia, mercato e politiche formano una forza congiunta, questa innovazione tecnologica nascosta nel sottostazione libererà ingenti benefici economici e sociali e immetterà energia verde nello sviluppo di alta qualità.