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Smart Grids: la rete diventa democratica

  • Autore: Giorgio Ruscito

di Giorgio Ruscito

Att_App_Loghi/ART_INT/Stilizzaz Smart Grid.JPGNel 2009 si è verificato un boom di piccoli impianti di generazione, che oggi ammontano a più di 74 mila unità (di queste oltre il 95% è da fotovoltaico). È quanto emerge da un rapporto dell’AEEG che ha fotografato lo status della cosiddetta generazione distribuita in Italia, un nuovo paradigma energetico che si muove verso il decentramento della produzione energetica nelle mani di milioni di soggetti.

All’interno di questo nuovo contesto, le reti elettriche sono destinate a cambiare il proprio ruolo. Cosi come la società, infatti, anch’esse evolvono verso modelli sempre più partecipativi dove gli utenti possono auto-produrre 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)
necessaria e gestire attivamente i propri consumi , trasformandosi da “consumatori passivi” in veri e propri produttori (i cosiddetti ‘prosumers’).

La rete quindi, che non trasmette più un flusso unidirezionale, viene intesa come sistema integrato capace di ‘dialogare’ democraticamente con tutti , consumatori e produttori.

Il modello energetico tradizionale prevedeva la produzione di energia presso grossi impianti, il trasporto su linee ad alta tensionetensione
Grandezza fisica che rappresenta l’energia necessaria a far fluire una carica elettrica tra due punti, per creare una corrente. Nel Sistema Internazionale si misura in Volt. Le linee elettriche possono essere ad altissima tensione (tensione nominale superiore a 150 kV), alta tensione (compresa fra 35 e 150 kV), media tensione (compresa fra 1 e 35 kV) e a bassa tensione (tensione inferiore a 1 kV).
e poi la distribuzionedistribuzione
Attività di trasporto (di elettricità o di gas) agli utilizzatori finali attraverso le reti di distribuzione.
su reti capillari che arrivano fino alle nostre abitazioni, industrie e città.

Grazie alle incentivazioni oggi, invece, il mercato elettricomercato elettrico
Mercato dove si effettua l’acquisto e la vendita di energia elettrica attarverso un sistema di contratti bilaterali o attraverso la borsa elettrica. Il prezzo viene determinato dall’incontro tra la domanda e l’offerta di energia elettrica da parte dei vari operatori che vi partecipano.
si sta orientando verso forme nuove di generazione localizzata presso gli utenti finali, basata su impianti di piccole-medie dimensioni, distribuiti sul territorio e collegati a reti a basso voltaggio. Il sistema elettrico, in questo caso, oltre a trasportare e distribuire 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.
prodotta nelle grandi centrali, riceve anche l’elettricità prodotta in piccoli impianti tipicamente alimentati da 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
oppure impianti cogenerativi.

La rete, non essendo soltanto “un puro distributoredistributore
Soggetto proprietario e responsabile della rete di distribuzione locale (di elettricità o di gas) a cui sono allacciati direttamente gli utenti finali.
”, diventa “intelligente” (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).
) e gestisce il sistema dei piccoli generatori valorizzando tutte le fonti e le produzioni locali in un ottica sostenibile. Non ci sono limiti di collegamento, infatti, perché le reti intelligenti sono indifferenti alla tipologia di generazione e di utenza (costante, variabile o intermittente). In tale scenario, lo sviluppo delle smart grids è una condizione essenziale per far fronte all’aleatorietà delle produzione da rinnovabili, ovvero alla sua natura “non programmabile” che presenta diverse criticità (previsione della generazione, regolazione e controllo in condizioni normali e di emergenza, ecc..).

Grazie alle reti intelligenti, che prevedono l’impiego di sofisticati sistemi di Information Technology, è possibile operare su dati raccolti ed elaborati in tempo reale garantendo una maggiore flessibilità di produzione (il carico viene adattato alla produzione), a tutto vantaggio dell’efficienza e dell’affidabilità della rete di 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.
. La capacità di auto-analisi, che caratterizza queste reti innovative, consente di evitare congestioni e, in caso di interruzione, di riportare il sistema ad uno stato di stabilità , garantendo una maggiore sicurezza e qualità del servizio elettrico ed ottimizzando gli interventi (e i costi) di manutenzione.

Il mondo industriale certamente guarda con interesse questo nuovo approccio alla gestione delle reti all’interno in un sistema articolato ed interconnesso, e lo fa attraverso nuovi investimenti e puntando sull’innovazione.

L’Italia è attiva nello sviluppo e la promozione delle smart grids attraverso una rete di istituti ed istituzioni che coinvolge il Ministero dello Sviluppo Economico, la Fondazione Politecnico di Milano con il suo laboratorio per la sperimentazione Smart DG Lab, l’RSE (ex Erse), Energy Lab ed altre realtà private come Enel che nel novembre 2010 ha siglato un accordo con il monopolista elettrico coreano Kepco per la ricerca, la realizzazione e la standardizzazione delle reti intelligenti e per lo sviluppo di infrastrutture per la ricarica di veicoli elettrici.

Fra i drivers più importanti dello sviluppo delle smart grid c’è anche la mobilità sostenibile, basata soprattutto sull’utilizzo di auto elettriche. Come ha sottolineato il presidente dell’Autorità Alessandro Ortis, commentando l’introduzione della nuova tariffa per i servizi di rete destinati alla ricarica pubblica delle auto elettriche, le smart grids daranno un contributo fondamentale allo sviluppo delle infrastrutture di ricarica in termini di flessibilità e modernizzazione.

Il sostegno all’introduzione delle smart grid passa anche attraverso lo sviluppo di progetti congiunti e la condivisione di informazioni ed esperienze. Un invito in questo senso giunge da Alessandro Clerici, presidente FAST e presidente onorario WEC Italia, che auspica una collaborazione fattiva tra gli operatori italiani con un approccio globale allo studio della rete (non soltanto generazione, trasmissione, distribuzione e carico finale). Proprio come hanno fatto in Cina, dove nel giugno 2009 è stata costituita una task force di 180 persone con l’obiettivo di individuare ed implementare standards di dettaglio per portare avanti il loro piano d’azione sulle reti intelligenti: un giro di affari che in Cina lieviterà da 22 miliardi di dollari a 61 miliardi di dollari entro il 2015, più di quanto è stato stanziato nel 2010 dal fondo di ricerca americano sulle reti intelligenti (125 milioni di dollari).

Le reti intelligenti chiamano anche i consumatori ad un ruolo più attivo attraverso i contatori elettronici che, comunicando con il resto del sistema, permettono all’utenteutente
Soggetto che consuma elettricità o gas.
di gestire i propri consumi in modo più consapevole, a vantaggio non solo del bilancio familiare ma anche dell’ambiente.

Lo scenario complessivo del sistema elettrico pertanto impone un radicale cambiamento e le nuove reti intelligenti rappresentano una risposta obbligata alle nuove sfide, tecnologiche, economiche, sociali ed ambientali di oggi e del prossimo futuro. Sfida che dovrà superare alcune criticità (scarsità di figure professionali adeguate, sicurezza del sistema, gestione dei dati sensibili) e che necessiterà della costituzione di un impianto regolatorio e di un sistema incentivante adeguati ed efficaci.

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