Smart grids: reti intelligenti verso un nuovo paradigma energetico

Allo stato attuale, l’elettrificazione può essere supportata da una rivoluzione nel sistema di reti, incentivando l’uso di dispositivi digitali intelligenti, la gestione attiva della domanda e l’inter-connessione di rete. Infatti, l’elettrificazione intelligente può accelerare il passaggio verso un nuovo paradigma energetico, creando maggiore flessibilità e guidando così la crescita delle energie rinnovabili e l’innovazione tecnologica (IRENA). La digitalizzazione, la crescente interconnessione e l’affermazione dell’Internet of Things stanno rivoluzionando il settore energetico, e in misura modesta il consumo di energia elettrica. Infatti, tra le applicazioni dell’IoT, va ricordata l’abilitazione delle cosiddette smart grids, reti intelligenti che permettono di potenziare la reattività dei dispositivi connessi alla rete, massimizzando l’efficienza energetica.

Le smart grids sono vere e proprie reti elettriche in grado di integrare in maniera intelligente il comportamento e le relazioni di tutti gli utenti a essa collegati, siano essi generatori, consumatori o prosumer, al fine di realizzare efficientemente un approvvigionamento elettrico sostenibile, sicuro ed economico (European Technology Platform). Non solo si fondano sulle migliori tecnologie per il monitoraggio dei consumi (smart meter), ma permettono di ottenere innumerevoli vantaggi. Per l’appunto, l’adozione delle reti intelligenti garantisce l’energia necessaria e contribuisce alla riduzione dei tempi di interruzione elettrica, permettendo di migliorare la continuità del servizio e la sicurezza del sistema mediante una gestione più efficace e puntuale delle risorse connesse alla rete, data la loro funzione di riconfigurazione automatica. A livello di utenza finale, consentono la flessibilità della domanda e la partecipazione dei consumatori al sistema energetico, e la generazione e lo stoccaggio di energia autoprodotta.

L’interoperability è infatti centrale nel sistema di reti intelligenti: la capacità di essere implementate in un punto del sistema, e di interagire con elementi lungo la catena del valore dell’elettricità provenienti da diversi settori e aree geografiche. La rete intelligente prevede così, a differenza della rete tradizionale, dal modello di generazione centralizzata, una gestione bidirezionale dell’energia, permettendo la presenza di sistemi di generazione distribuita (GD). Secondo quanto definito dalla direttiva 2009/72/CE del Parlamento Europeo, la GD sarebbe un insieme di impianti di generazione connessi al sistema di distribuzione (es. impianti fotovoltaici residenziali o aziendali o piccole centrali a biomassa). Gli impianti in questione sono di piccola taglia, collocati presso gli utenti finali e collegati in parallelo alla rete di distribuzione; possono appartenere ad imprese elettriche, e agli utenti della stessa rete (i già citati prosumer).

Pertanto, il passaggio da una trasmissione centralizzata ad una distribuita permetterebbe un migliore sfruttamento del parco rinnovabili, la riduzione degli investimenti in nuova capacità di trasporto dell’elettricità, la riduzione delle perdite di trasmissione e distribuzione dell’energia, e il livellamento del carico della domanda sul sistema. Vantaggi amplificabili per mezzo delle Micro Grids, sezioni locali del sistema di distribuzione, in grado di operare sia in connessione con il sistema elettrico nazionale sia autonomamente (effetto islanding). In termini di applicazioni è possibile includere i servizi pubblici, gli edifici istituzionali e universitari, e i servizi di emergenza.

smart grids

Driver del mutamento del sistema di generazione è la riduzione negli ultimi anni dell’LCOE relativo alle centrali solari e eoliche (circa 77% dal 2010 al 2018). Il solare, insieme all’energia eolica, diventa così parte integrante della trasformazione del settore elettrico globale. Nello specifico, si prevede che l’energia eolica possa divenire una delle principali fonti di generazione di energia elettrica, fornendo oltre un terzo della domanda totale di elettricità, seguita dal solare fotovoltaico (25%). L’attuale costo delle tecnologie ha così trasformato il sistema attuale, permettendo di sfruttare i vantaggi del solare su piccola scala, in combinazione con soluzioni di archiviazione e di digitalizzazione. Tuttavia, la propagazione dell’elettricità da fonte rinnovabile sta richiedendo un sistema energetico flessibile, che garantisca la produzione di grandi risorse di energia, e che sia affidabile ed economico.

Pertanto, in questo orizzonte, l’industria dell’energia si sta trasformando completamente e nuovi e dinamici modelli di business si stanno affermando. Nello specifico, emerge la figura del prosumer:  alla figura del proprietario di un impianto generatore coincide quella del consumatore di elettricità, consumando energia in loco senza l’uso di rete (autoconsumo) e vendendo l’elettricità in eccesso a terzi. In tal modo, non solo è possibile incrementare l’efficienza energetica della propria utenza e l’ottimizzazione dei consumi, ma si rende disponibile, in maniera efficiente, l’energia prodotta ad altri utilizzatori.

L’autoconsumo guida così la responsabilizzazione dei soggetti e sostiene la competitività delle aziende, per mezzo della penetrazione del vettore elettrico in tutti i settori. Pertanto, non stupisce l’impegno a livello europeo nell’incentivazione a realizzare smart grids, per mezzo di normative puntuali e piani di investimento.


 

 

 

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