La rete elettrica europea e i cavi sottomarini tra geografia e interessi strategici

È notizia delle ultime settimane, che Ørsted A/S, cioè il più grande produttore al mondo non cinese di parchi eolici offshore in termini di potenza elettrica installata, ha deciso di interrompere il progetto del parco eolico Hornsea 4 nel Mar del Nord. Con le turbine eoliche di questo impianto, attraverso 60 chilometri di cavi elettrici sottomarini, si aspettava di fornire elettricità da fonte rinnovabile a oltre un milione di abitazioni lungo la costa dello Yorkshire.

Si tratta di un duro colpo per il governo britannico, che mira a espandere la capacità eolica offshore del Paese di oltre tre volte entro il 2030 per raggiungere l’obiettivo della decarbonizzazione del suo sistema elettrico entro quella data. Va considerato anche che, prima della danese Ørsted A/S, nel 2023 era toccato alla rivale svedese Vattenfall AB, che si è ritirata dal progetto Norfolk Boreas, il cui parco eolico avrebbe fornito energia elettrica alla costa della contea di Norfolk tramite un cavo elettrico sottomarino di 39 chilometri di lunghezza.

 

La funzione indispensabile dei cavi per l’energia elettrica e i fattori geografici

L’energia elettrica si trasmette nella forma di corrente elettrica da un generatore, per esempio una turbina eolica galleggiante su acque marine o una pila alcalina, a un sistema o un componente elettrico che trasforma la corrente in un’altra forma di energia, per esempio energia meccanica per una locomotiva oppure energia luminosa per l’illuminazione domestica.

La corrente elettrica si trasmette dal generatore all’utilizzatore attraverso un cavo elettrico, il quale, nella sua forma più semplice, è composto di un insieme di fili metallici (solitamente di rame), che fungono da conduttore di corrente elettrica, rivestiti da una protezione di materiale plastico (per esempio polietilene), che isola e protegge i fili metallici.

I cavi elettrici sono di estrema importanza per la trasmissione della corrente elettrica per le distanze che la corrente elettrica deve percorrere, per la tensione elettrica che deve sostenere al fine di muovere una carica elettrica tra i due capi del cavo, per il calore che deve sopportare durante il passaggio della corrente elettrica, per gli agenti atmosferici che deve sopportare e altro ancora. In tale contesto, la geografia e l’orografia diventano una considerazione decisiva.

Per trasferire, ad esempio, la corrente elettrica generata dal parco eolico di Endrup in Danimarca alla città portuale di Eemshaven nei Paesi Bassi, è più conveniente posare i cavi sotto il mare della Baia Tedesca, piuttosto che attraversare il territorio di Danimarca, Germania e Paesi Bassi, sia per ragioni economiche sia per ragioni di minore impatto ambientale.

I fondali di fiumi, laghi, mari e oceani sono così disseminati di cavi elettrici sottomarini, il primo dei quali, secondo un gruppo di ricercatori della Heriot-Watt University di Edimburgo, si ritiene sia stato posato nel 1811 nell’alveo del fiume Isar, precisamente nel tratto che attraversa la Baviera.

Da allora, i cavi elettrici sottomarini, che utilizzano corrente continua oppure corrente alternata, hanno continuato a diffondersi in ogni angolo del mondo. Le tecnologie adoperate sono migliorate sia per i materiali utilizzati, sia per la lunghezza e la larghezza dei cavi, sia per le tecniche di installazione. I cavi elettrici sottomarini hanno numerose applicazioni: possono essere utilizzati per collegare reti elettriche autonome sulle sponde di due coste contrapposte a centinaia di chilometri, per fornire energia a isole o a piattaforme petrolifere offshore oppure a osservatori sottomarini o anche per convogliare l’energia elettrica generata da turbine eoliche offshore alle sottostazioni elettriche poste sulla terraferma.

La naturale ubicazione dei cavi elettrici sottomarini comporta una serie di rischi di danneggiamento sia accidentali sia deliberati che possono compromettere tanto la sicurezza delle forniture quanto la stabilità della trasmissione. Il calo di ancore in prossimità dei cavi, l’uso di reti da pesca a strascico, le attività industriali di trivellazione o costruzioni sottomarine, insieme a fenomeni naturali come terremoti e tempeste, possono danneggiare i cavi elettrici sottomarini mettendo in crisi intere area continentali. Sabotaggi e atti di “guerra ibrida”, come è accaduto recentemente nel Mar Baltico, impongono per il futuro una revisione dei metodi di progettazione, come per esempio la scelta di aree possibilmente lontane da tratte ad alto traffico marittimo, l’utilizzo di materiali capaci di resistere allo strascico di ancore e reti da pesca, l’aumento di attività di sorveglianza e monitoraggio come pure una maggiore cooperazione internazionale al pari della lotta al terrorismo, anche all’interno di alleanze politico-militari come la NATO.

 

La rete dei cavi elettrici sottomarini in Europa

Secondo dati elaborati da Zhu+Rich Sagl, una società di consulenza strategica della Svizzera italiana, i cavi elettrici sottomarini posati sui fondali marini ammontano a oltre 8.000 chilometri, di cui oltre 6.500 chilometri, ovvero l’82%, concernono connessioni di rete elettriche di Paesi europei, precisamente dei Paesi membri dell’Unione Europea che si affacciano sul mare, della Norvegia e del Regno Unito.

Dei cavi elettrici sottomarini europei, 3.350 chilometri, ovvero il 50,8%, sono installati nelle profondità del Mar del Nord, un’area di estrema importanza per il continente poiché interessa paesi come il Regno Unito, la Germania, i Paesi Bassi, la Danimarca e la Norvegia, ma anche perché il Mar del Nord è il mare sul cui fondo si trova la maggiore quantità di cavi elettrici sottomarini al mondo, precisamente il 41,7% dei chilometri di cavi elettrici sottomarini del pianeta.

Dopo il Mar del Nord, segue per importanza il Mar Baltico con oltre 1.500 chilometri di cavi elettrici sottomarini, pari al 23,6% del totale dei cavi elettrici sottomarini europei, il Mar Mediterraneo con oltre 839 chilometri equivalenti al 12,7%, il Mar d’Irlanda con 775 chilometri, cioè l’11,8%, e infine il Canale della Manica come parte dell’Oceano Atlantico con 73 chilometri, ovvero il rimanente 1,1% dell’insieme dei cavi elettrici sottomarini che contribuiscono a connettere energeticamente il continente europeo.

 

Nel Mar del Nord ci sono attualmente dieci elettrodotti sottomarini costruiti negli ultimi sessanta anni, dal Konti-Skan realizzato nel 1965 per connettere elettricamente Danimarca e Svezia al Shetland HVDC Connection installato nel 2024 per collegare energeticamente la terraferma scozzese con le isole Shetland.

Tra gli elettrodotti che attraversano il Mar del Nord merita particolare attenzione il North Sea Link, il cavo elettrico sottomarino che con la sua lunghezza di 720 chilometri è l’esemplare più lungo al mondo. Costruito nel 2021 dalla norvegese Statnett SF e dalla britannica National Grid plc, l’elettrodotto collega la centrale idroelettrica di Kvilldal nella Norvegia meridionale alla sottostazione elettrica di Cambois nell’Inghilterra nordorientale.

Il cavo elettrico sottomarino dell’elettrodotto North Sea Link, prodotto nello stabilimento napoletano dell’italiana Prysmian S.p.A. e installato sui fondali marini dalla nave posacavi italiana «Giulio Verne», utilizza la tecnologia High Voltage Direct Current (HVDC), altamente efficiente per il trasporto di energia su lunghe distanze rispetto alla corrente alternata, in termini sia di perdite di energia sia di stabilità della rete.

Con la sua capacità di trasmissione di 1.400 MW, il cavo elettrico sottomarino North Sea Link può fornire elettricità da fonte rinnovabile a 1,4 milioni di abitazioni sia sulla costa britannica, quando prodotta dall’acqua dal lato norvegese, sia sulla costa norvegese, quando prodotta dal vento dal lato britannico, a seconda dei picchi di fabbisogno locali, della disponibilità della sorgente energetica e dei prezzi di mercato dell’elettricità.

 

Sul lato del Mar Baltico, sussistono otto elettrodotti, dei quali il principale è il NordBalt. Costruito dalla lettone Lietuvos Energija UAB, oggi Ignitis grupė AB, e dalla svedese Svenska Kraftnät AB, l’elettrodotto NordBalt, con un cavo elettrico sottomarino di 400 chilometri, collega la città lituana di Klaipėda alla città di Nybro sulla opposta costa svedese, la cui attivazione avvenuta nel 2015 ha permesso alla Lituania di diversificare le proprie fonti di approvvigionamento energetico e, soprattutto, di assicurarsi la continuità della fornitura di elettricità riducendo la sua dipendenza energetica dalla Russia. L’impianto ha consentito un ampliamento dell’integrazione del mercato elettrico europeo nell’area nordico-baltica, la quale attivazione si è fattualmente conclusa nel febbraio 2025, quando è avvenuta la sincronizzazione della rete elettrica baltica con la rete dell’Europa continentale, mettendo definitivamente fuori gioco la minaccia russa di lasciare la Lituania senza corrente elettrica.

L’elettrodotto NordBalt, il più lungo cavo elettrico sottomarino posato nel Mar Baltico, utilizza corrente continua ad alta tensione (HVDC) e con una potenza di trasmissione di 700 MW trasporta principalmente energia elettrica prodotta in Svezia da fonte idroelettrica e, in parte minore, da fonte nucleare verso la Lituania, mentre dalla costa lituana è occasionalmente trasmessa verso la Svezia energia elettrica, prodotta generalmente da fonti convenzionali.

 

Il bacino del Mediterraneo è attraversato da sei elettrodotti. La terraferma italiana, la Corsica e la Sardegna sono elettricamente collegate da un elettrodotto provvisto di un cavo elettrico sottomarino di 385 chilometri, più precisamente di un insieme di tre cavi, il più lungo cavo elettrico posato sui fondali del Mare nostrum e il primo collegamento ad alta tensione con corrente continua con un voltaggio di 200 kV al mondo, realizzato dall’allora English Electric Ltd. nel 1967, al quale si dà comunemente il nome di elettrodotto SACOI (Sardegna-Corsica-Italia).

L’energia elettrica è immessa nell’elettrodotto principalmente dalla stazione di conversione di Codrongianos presso Sassari, per poi passare nella stazione elettrica di Lucciana in Corsica e terminare nella stazione elettrica di Suvereto in provincia di Livorno.

Nella stazione di conversione di Codrongianos, l’energia elettrica a corrente alternata proviene per circa il 53% da impianti di produzione alimentati con energia rinnovabili, mentre il restante da centrali termoelettriche.

L’importanza dell’elettrodotto SACOI è rilevante per il bacino mediterraneo, e soprattutto per l’Italia, poiché stabilizza la rete, in particolare nei casi di eccesso di energia elettrica da fonte rinnovabili, di cui la Sardegna detiene una produzione significativa, e anche perché la posizione geografica della Sardegna rafforza l’aspirazione dell’Italia di divenire il principale hub energetico del Mediterraneo, meglio ancora se in coordinamento con gli altri paesi dell’Unione Europea che si affacciano sul Mediterraneo, in particolare Francia, Spagna e Grecia.

 

Nel Mar d’Irlanda, l’elettrodotto Western HVDC Link collega l’area costiera di Hunterston in Scozia con la cittadina gallese di Connah’s Quay con un cavo elettrico sottomarino di 385 chilometri, ed è parte di un insieme di quattro elettrodotti che attraversa lo specchio d’acqua che separa l’Irlanda dalla Gran Bretagna.

Realizzato nel 2019 dalla inglese National Grid plc e dalla scozzese Scottish Power Limited, il cavo elettrico sottomarino prodotto da Prysmian S.p.A. ha la più alta capacità di trasmissione di energia elettrica al mondo, precisamente 2.250 MW ad alta tensione in corrente continua.

Il Western HVDC è una infrastruttura di primaria importanza per il Regno Unito, e per il sistema elettrico europeo in generale, poiché consente di spostare l’energia elettrica da fonti rinnovabili prodotte in grande abbondanza nei parchi eolici scozzesi verso le regioni più industrializzate e più popolose del centro-sud del Paese, e dunque a fornire un contributo essenziale alla decarbonizzazione dell’isola.

Tecnologicamente, il Western HVDC è considerato una delle infrastrutture elettriche più avanzate d’Europa, sia per la capacità di trasmissione dell’elettricità equivalente a quattro milioni di abitazioni, sia per l’elevata tensione elettrica di 600 kV, ovvero la più alta al mondo, un primato però condiviso con il connazionale elettrodotto Shetland HVDC Connection, un elemento di cruciale importanza poiché più è alta la tensione elettrica e minore è la perdita di energia durante la trasmissione, oltre all’uso di dispositivi elettronici di ultima generazione come le valvole Voltage Source Converter (VSC), che permettono un controllo più accurato del flusso di potenza e una risposta più rapida alle variazioni della rete durante la conversione della corrente elettrica da alternata a continua.

 

Nel Canale della Manica è posato un solo cavo elettrico sottomarino di appena 47 chilometri di lunghezza, ma con una considerevole potenza di trasmissione di 2.000 MW, equivalente alla fornitura di elettricità a tre milioni di abitazioni, alla quale però è associata una tensione elettrica di 260 kV, dunque un elettrodotto dotato di efficienza inferiore rispetto a elettrodotti di ultima generazione come il Western HVDC; è una caratteristica strutturale dovuta essenzialmente al suo anno di realizzazione, il 1986.

L’elettrodotto anglo-francese, comunemente noto come HVDC Cross-Channel, è stato costruito da un consorzio di aziende, tra le quali l’inglese National Grid plc e le francesi Électricité de France e Alstom SA per collegare la cittadina di Sellindge nel sud-est dell’Inghilterra con la controparte francese di Bonningues-lès-Calais a dieci chilometri di distanza da Calais.

L’HVDC Cross-Channel è stato il primo esempio di interconnessione elettrica transfrontaliera tra Paesi europei assicurando a Francia e Regno Unito la fornitura di elettricità in modo bidirezionale, sebbene la trasmissione avvenga per oltre il 95% dalla Francia al Regno Unito, le cui fonti per la produzione di elettricità rispecchiano il mix energetico francese composto di 65% nucleare, 12% idroelettrico, 10% eolico, 4% solare, 2% rifiuti e il rimanente 7% gas naturale e carbone. Si tratta dunque di una produzione di energia elettrica a basse emissioni di anidride carbonica, sia per Francia e Regno Unito, sia per il resto del continente.

 

Il ruolo strategico delle reti elettriche

L’importanza dell’energia elettrica per lo sviluppo economico è un fatto acclarato. Le modalità con cui l’energia elettrica è prodotta e consumata attribuiscono a essa caratteristiche economiche peculiari, dalle quali discendono molteplici implicazioni sull’organizzazione dei processi di scambio. In particolare, il servizio di trasporto dell’energia elettrica può essere erogato solo a mezzo di una rete ed è, dunque, economicamente più conveniente che esista una sola rete integrata e sicura, piuttosto che una pluralità di reti sovrapposte, ciascuna delle quali risulta una duplicazione delle altre. Da ciò discende la configurazione del servizio di trasporto come monopolio naturale, indipendentemente da chi sia il proprietario.

Nel contesto europeo, al pari di una unione bancaria o di una unione fiscale, non è allora fuorviante parlare di «unione dei sistemi elettrici», della quale le connessioni sottomarine rappresentano un elemento cruciale di collegamento sia verso e dai Paesi dell’area scandinava sia verso e dai Paesi della costa nordafricana. Questi gruppi d paesi sono entrambi potenzialmente ricchi di fonti di energia rinnovabile da sommare a una produzione di elettricità da fonte nucleare capace di garantire il fabbisogno minimo necessario di elettricità indipendentemente dalla disponibilità di vento, sole e acqua, una sorta di fabbisogno fisso minimo per ogni stagione.

Prima che altrove, l’integrazione e la sicurezza dell’Europa passano per l’unione del suo sistema elettrico.