Il progetto MVDC Large Ship

Sistema elettrico integrato con distribuzione in media tensione a corrente continua per grandi navi a propulsione elettrica

MVDC Large Ship è un progetto di ricerca industriale che ha valutato, da un punto di vista tecnico-scientifico, l’implementazione di un sistema elettrico integrato con distribuzione in media tensione a corrente continua in grandi navi a propulsione elettrica.

Lo studio ha posto le basi tecnico-scientifiche per consentire al progettista di affrontare l’analisi, la definizione e la progettazione del sistema elettrico integrato in corrente continua.

Sono stati analizzati i 3 sottosistemi fondamentali legati all’introduzione della corrente continua: generazione, distribuzione e utilizzazione.

Per ciascuno dei sottosistemi, partendo da una dettagliata analisi dello stato dell’arte, si è intrapreso lo studio degli aspetti fondamentali legati all’introduzione della media tensione in corrente continua.

E’ stata svolta un’attività d’integrazione fra i vari sistemi, perfezionata mediante lo studio di un’ipotesi di nave da crociera di media dimensione.

Si sono così individuati i punti di forza e i limiti delle nuove soluzioni. Con l’introduzione della corrente continua sono emerse delle nuove opportunità:

• la riduzione del volume del sistema di generazione impiegando macchinari capaci di generare energia elettrica a velocità di rotazioni più alte rispetto a quelle impiegate nella corrente alternata;
• il miglioramento del comportamento dinamico della rete elettrica nelle situazioni in cui vi sia una richiesta improvvisa di potenza elettrica, mediante l’introduzione di sistemi di regolazione della tensione basati su convertitori statici e sistemi di accumulo;
• il miglioramento della risposta e della riconfigurabilità in caso di guasto della rete elettrica in corrente continua, in quanto svincolata dalla frequenza e coadiuvata dai sistemi d’accumulo rispetto alla rete in corrente alternata;
• il miglioramento del controllo della potenza elettrica nelle varie condizioni operative della nave grazie all’introduzione dei convertitori per la gestione degli ausiliari a velocità variabile. 

Il progetto MVDC Large Ship ha inoltre prodotto interessanti risultati inerenti:

• la regolazione della tensione, con nuove e promettenti tecniche di controllo che consentiranno di alimentare gli utilizzatori con convertitori di frequenza di tipo standard a favore della economicità dei componenti impiegati;
• la conoscenza dei fenomeni transitori che si presentano nei sistemi in corrente continua (es. correnti di corto circuito), consentendo al progettista di affrontare la rete elettrica DC con maggior consapevolezza e competenza;
• l’analisi della fidatezza del sistema elettrico con nuove tecniche capaci di verificare in modo più efficace la robustezza ai guasti di un sistema elettrico AC o DC.

Trattandosi di un nuovo settore di applicazione della corrente continua, non tutti i componenti necessari per la realizzazione di un sistema elettrico integrato MVDC sono ad oggi disponibili. Dal punto di vista tecnologico si stanno facendo progressi in questa direzione, ma è necessario proseguire oltre nella ricerca e nello sviluppo di nuove soluzioni.

L’attività svolta dal progetto in Friuli Venezia Giulia, una regione particolarmente ricca di ricercatori, ha contribuito ad affinare le competenze locali in ambito navale, a sviluppare nuove opportunità di collaborazione ricerca-impresa e a creare nuovi posti di lavoro per giovani talenti su un tema rilevante per il futuro dei trasporti via mare.