Smart grid technology: tutti i vantaggi delle reti elettriche intelligenti per il futuro

L’internet dell’energia: flessibili, interattive e resilienti

Pubblicato il 15 Ottobre 2020

I vantaggi legati alla flessibilità delle smart grid

L'invenzione del World Wide Web, nel 1991, ha rivoluzionato il modo in cui comunichiamo, lavoriamo, ci rapportiamo col mondo. Oggi le smart grid stanno facendo lo stesso nel settore dell'energia. Non è un caso: Internet e le reti elettriche intelligenti hanno infatti molto in comune.

Entrambe le tecnologie sono un frutto della digitalizzazione e traggono la loro forza dalla flessibilità e dalla resilienza. In entrambe la resilienza si fonda sulla ridondanza, la capacità di una parte della rete di sostituirsi alle altre per garantire in ogni situazione che le informazioni e l'energia raggiungano i destinatari.

Me le analogie non finiscono qui. Entrambe le reti sono decentralizzate e ramificate in modo capillare: Internet si basa su milioni di piccoli computer collegati tra loro, la flessibilità della smart grid consente di attingere energia non solo dalle grandi centrali elettriche ma anche dai singoli clienti che la autoproducono attraverso gli impianti di generazione fotovoltaica e di altro tipo collocati nei siti di loro proprietà.

Tutte e due le reti, poi, sono interattive. In quelle elettriche tradizionali, i flussi vanno in una sola direzione, dalla utility al consumatore. La smart grid è invece caratterizzata da flussi bidirezionali, dalla utility all'utente e viceversa, come i dati veicolati da Internet. I flussi sono inoltre guidati in ambedue i casi da sistemi di controllo, computer e nuove tecnologie che lavorano insieme per rispondere rapidamente alle mutevoli richieste che provengono dalla rete.

Verso il futuro delle smart city

Proprio la resilienza e la flessibilità rendono le reti elettriche intelligenti fondamentali per la smart city del futuro. Si prevede che entro il 2050 il 70% circa della popolazione mondiale vivrà in aree urbane, che la domanda di energia aumenterà vertiginosamente e che circa il 79% proverrà da fonti rinnovabili. Le smart grid sono la tecnologia ideale per garantire alle città il massimo impiego di energia da fonti rinnovabili, al minor costo e con il massimo dell'efficienza possibile.

Per loro natura, fonti come l'eolico e il solare sono intermittenti e non programmabili perché dipendono dalle condizioni meteorologiche. Se, ad esempio, non c'è vento, le turbine delle pale eoliche non produrranno energia e il loro mancato input dovrà essere sostituito con altre fonti. Allo stesso modo, quando l'energia da fonti rinnovabili viene prodotta, va consumata subito o stoccata, altrimenti viene persa. Attraverso la smart grid e programmi di modulazione della domanda come il demand response diventa possibile ovviare a questi inconvenienti utilizzando l'energia autoprodotta dai singoli utenti, la riduzione dei consumi  e quella stoccata nelle batterie delle auto (tramite il vehicle to grid) o in altri sistemi di storage.

Efficientamento energetico, risparmio economico e sicurezza per le reti

Le smart grid hanno anche un altro vantaggio: riducono gli sprechi, rendendo i consumi energetici più efficienti e meno costosi. Attraverso il monitoraggio costante dell'impiego di energia, le reti intelligenti garantiscono ad esempio che la potenza che un cliente attinge diminuisca quando la domanda raggiunge il picco e i prezzi sono più alti, contribuendo a ridurre il costo della sua bolletta energetica. Nello stesso tempo, i dati aggiornati sullo stato della rete in un dato momento riducono anche i costi operativi per le aziende energetiche e questo si riflette in un ulteriore abbassamento del costo dell'energia per i clienti.

C’è poi una caratteristica delle smart grid che, in un mondo sempre più interconnesso, si rivela estremamente preziosa: il flusso di dati in tempo reale. Gli smart meter, uno dei fattori chiave nella modernizzazione della rete elettrica, forniscono informazioni continue sul consumo di energia dei clienti, consentendo alle utility di offrire servizi avanzati come la fatturazione su misura per il singolo utente. Il cliente ha inoltre a disposizione tutte le informazioni necessarie per configurare modalità di utilizzo dell'energia utili a mantenere il costo delle bollette il più basso possibile.

La disponibilità di dati in tempo reale consente alle utility di evitare più facilmente che in passato blackout e altre disfunzioni e di ripristinare velocemente l'alimentazione nel caso in cui si verifichino. Un fattore fondamentale per la sicurezza delle reti, soprattutto in una fase storica in cui i fenomeni climatici estremi indotti dal riscaldamento globale accrescono il rischio di danni alla rete elettrica e di potenziali blackout su larga scala.

Basti ricordare quanto accaduto nel 2018, l'anno più caldo per l'Italia dal 1800, con molti eventi estremi che hanno interessato tutto il Paese. Quell'anno il nord-est della penisola ha dovuto fronteggiare il primo monsone italiano: un vero e proprio uragano, con venti prossimi ai 200 chilometri orari che hanno devastato un intero ecosistema naturale causando danni ingenti.

Si prevede che nei prossimi anni eventi estremi come alluvioni, uragani, incendi e ondate di calore saranno sempre più frequenti nel nostro Paese come nel resto d'Europa. In questo contesto, incrementare la resilienza della rete diventa cruciale: poter contare su un flusso di dati costante e bidirezionale può aiutare a rilevare subito le interruzioni nell’erogazione di energia, per circoscriverle prima che si trasformino in blackout su larga scala.

Energia, comunicazioni, trasporti. La flessibilità e la resilienza sono fondamentali per ridurre l’esposizione al rischio di tutti i sistemi di interconnessione che regolano la vita delle città. Le smart grid, in particolare, sono cruciali per garantire un futuro sempre più efficiente, digitalizzato e sicuro.

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