ArticoliStakeholder EnergiaViviana MarchitelliSmart GridEnergia & MercatoEfficienza EnergeticaElettricitàAutore: Viviana Marchitelli

Smart Grids: anche le reti elettriche diventano più intelligenti

  • Autore: Viviana Marchitelli

Prendete un cellulare, aggiungetegli funzionalità avanzate tipiche di un computer, integrate con canali multimediali ed otterrete uno SMARTphone.

Prendete una rete elettricarete elettrica
Insieme delle linee elettriche, delle stazioni elettriche e delle cabine elettriche adibite alle operazioni di trasmissione e distribuzione dell’elettricità. La rete elettrica può essere ad alta tensione (da 40 a 380 kV), a media tensione (da 1 a 30 kV) o bassa tensione (380 V).
, aggiungetegli la possibilità di mettere virtualmente in comunicazione il produttoreproduttore
Secondo quanto stabilito dal decreto legislativo n. 79/99, il produttore è la persona fisica o giuridica che produce energia elettrica indipendentemente dalla proprietà dell’impianto.
e il consumatore, integrate con un sistema di monitoraggio e misura ed otterrete una SMARTgrid.

Il modello elettrico tradizionale, ancora ampiamente diffuso, affida alla rete un ruolo ‘passivo’ in cui la trasmissionetrasmissione
Attività di trasporto dell’elettricità sulla rete a partire dai centri di produzione sino ai centri di utilizzo. Il maggiore proprietario della rete di trasmissione nazionale dell’energia elettrica ad alta tensione è Terna.
e la distribuzionedistribuzione
Attività di trasporto (di elettricità o di gas) agli utilizzatori finali attraverso le reti di distribuzione.
si sviluppano in senso radiale a partire da un singolo punto di produzione. Il cambiamento di paradigma a cui stiamo assistendo in questi anni, invece, vede più punti di generazione elettrica e consumatori più attivi nella gestione del sistema.

La regola per cui “la generazione segue la domanda” verrà superata da un approccio globalmente più complesso perché il progressivo sviluppo delle fonti rinnovabilifonti rinnovabili
Una risorsa è detta rinnovabile se, una volta utilizzata, è in grado di rigenerarsi attraverso un processo naturale in tempistiche paragonabili con le tempistiche di utilizzo da parte dell’uomo. Sono considerate quindi risorse rinnovabili:
– il sole
– il vento
– l’acqua
– la geotermia
– le biomasse
(intermittenti e non programmabili) imporrà l’utilizzo di una rete flessibile che faciliti nuovi servizi e che sappia equilibrare domanda e offerta nel  modo più efficiente possibile (la legge fisica secondo cui l’elettricità debba essere generata contestualmente al suo consumo rimane ancora valida!). Ma non solo, perché le smart grids sono in grado di rispondere efficacemente anche a “nuove forme” di domanda energetica, come per esempio la ricarica di veicoli elettrici.

La sostenibilità ambientale e l’integrazione delle rinnovabili nel fuel mix rappresentano alcuni dei drivers più importanti allo sviluppo delle cosiddette reti intelligenti che, secondo quanto affermato anche dall’Unione Europea, sono alla base di un futuro decarbonizzato. L’IEA, infatti, valuta che entro il 2050 le smart grids possano contribuire a ridurre le emissioni di 0.7 – 2 miliardi di tonnellate di  CO2CO2
Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell’atmosfera, fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).

.

Per favorire ed accogliere tutti questi significativi cambiamenti all’interno del panorama energetico è indispensabile una rete affidabile che, per esempio, sappia gestire i picchi di domanda.

Come tutti sappiamo, la domanda elettricadomanda elettrica
Quantità di energia elettrica che deve transitare sulla rete calcolata come la somma dei consumi degli utenti e delle perdite sulla rete. È sinonimo di fabbisogno elettrico.
varia nella giornata e nel corso delle stagioni. Il sistema elettrico attuale è disegnato per sopportare il massimo livello di domanda, quindi in assenza di picchi costanti risulta essere sovradimensionato e sottoutilizzato.

Le smart grids possono, invece, ridurre i picchi fornendo informazioni agli utilizzatori finali affinchè essi possano modulare e “distribuire meglio” il carico sulla rete. L’introduzione delle smart grids in questo modo apre la strada alla razionalizzazione dei consumi da parte degli utenti perché attraverso sistemi di controllo e misura il consumatore potrà in ogni momento monitorare i propri prelievi (o immissioni) dalla rete, magari scegliendo di consumare nelle fasce orarie o da fonti o da tecnologie che costano meno in quel preciso momento, a tutto vantaggio della stabilità e della sicurezza operativa della rete stessa. I dispositivi di controllo della rete, inoltre, potranno fornire diagnosi e soluzioni immediate in caso di disfunzione, garantendo affidabilità e continuità del servizio.

L’aspetto (non marginale) relativo al consistente flusso di informazioni transitanti ed alla trasmissione di dati sensibili è un’altra delle opportunità offerte dall’introduzione delle reti intelligenti, legate sostanzialmente a piattaforme innovative di Information Technologies sulle quali nuove imprese possono costruire il loro business.  

Molte delle attuali infrastrutture elettriche, di vecchia concezione, si sono sviluppate negli ultimi 100 anni; le reti intelligenti gioverebbero all’efficienza energeticaefficienza energetica
Con questi termini si intendono i miglioramenti che si possono apportare alla tecnologia per produrre gli stessi beni e servizi utilizzando meno energia, con conseguente riduzione dell’ impatto ambientale e dei costi associati.
anche in termini di riduzione delle perdite lungo le linee e di riduzione delle congestioni che non permettono – molto spesso nelle ore in cui la domanda é maggiore – ad alcuni degli impianti più efficienti di generare tutta l’energiaenergia
Fisicamente parlando, l’energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L’unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
che potrebbero. Una rete obsoleta difficilmente sarà in grado di sostenere un aumento del 150 % del fabbisogno di energia elettricaenergia elettrica
Forma di energia ottenibile dalla trasformazione di altre forme di energia primaria (combustibili fossili o rinnovabili) attraverso tecnologie e processi di carattere termodinamico (ovvero che coinvolgono scambi di calore) che avvengono nelle centrali elettriche. La sua qualità principale sta nel fatto che è facilmente trasportabile e direttamente utilizzabile dai consumatori finali. Si misura in Wh (wattora), e corrisponde all’energia prodotta in 1 ora da una macchina che ha una potenza di 1 W.
che l’ IEA prevede in uno scenario business as usual.

Nell’ultimo decennio in Europa sono stati investiti circa 5.5 miliardi di euro in 300 progetti riguardanti le smart grids, ma molto ancora rimane da fare anche perché incentivare questo settore significherebbe la creazione di nuovi posti di lavoro, con un mercato fortemente in crescita. Gli investimenti attesi sono circa il 15 % per i cosiddetti smart metering (con un mercato che potrebbe valere più di 15 milioni di dollari nel 2015) e 85 % per il resto del sistema.

Sembra un sistema molto tecnico e lontano da noi, dal nostro vivere quotidiano. In realtà lo sviluppo delle smart gridsmart grid
Trattasi di una rete di informazione che affianca la rete di distribuzione elettrica e gestisce la rete elettrica in maniera “intelligente” sotto vari aspetti o funzionalità ovvero in maniera efficiente per la distribuzione di energia elettrica evitando sprechi energetici, sovraccarichi e cadute di tensione elettrica. Ciò avviene attraverso un sistema fortemente ottimizzato per il trasporto e diffusione della stessa, dove gli eventuali surplus di energia di alcune zone vengono redistribuiti, in modo dinamico ed in tempo reale, in altre aree oppure regolando costantemente il dispacciamento tra centrali di autoproduzione elettrica da fonti rinnovabili della rete di distribuzione (generazione distribuita) con le centrali elettriche della rete di trasmissione (produzione centralizzata).
è una dei principali presupporti per sostenere una più ampia diffusione delle fonti rinnovabili e della mobilità elettrica.

Viviana Marchitelli
Ingegnere Energetico

Tags
Show More

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Back to top button