SMART GRID O RETI INTELLIGENTI: COME FUNZIONANO

Pubblicato da Garnell | maggio 16, 2017 | ARCHIVIO, Energy Management
come funzionano le smart grid

IN CHE MODO LE SMART GRID STANNO CAMBIANDO IL FUTURO DELLA PRODUZIONE E DELLA DISTRIBUZIONE DI ENERGIA

 

La rivoluzione iniziata con le energie rinnovabili si compirà anche in Italia con le smart grid, reti intelligenti che associano la distribuzione di elettricità a un alto grado di tecnologia e informazione. Ma come funzionano le smart grid e quanto è futuro un loro effettivo e diffuso utilizzo?

Che l’intelligenza orizzontale e partecipativa funziona ed è efficiente lo sappiamo. Lo dicono gli studi sulle piante, che al contrario di noi animali non hanno un cervello a capo di tutto l’organismo, ma una rete di sensori capillare e integrata. È grazie a questa rete se i vegetali si sono adattati nel tempo a climi e ambienti molto diversi. E i vantaggi dell’intelligenza distribuita li dimostrano anche i progetti di condivisione (pensiamo a Wikipedia, ma anche a tutto il mondo della sharing economy) resi possibili da Internet, un’altra rete, magari meno antica di quella vegetale, ma con molti elementi in comune.

La produzione di energia nel tempo si è trasformata, e con l’integrazione delle fonti rinnovabili si è fatta sempre più distribuita. Una rete orizzontale, insomma, simile a Internet e agli organismi vegetali. Così, il sistema energetico fa sempre meno capo a grandi centri di comando, le grandi centrali, e diventa via via più simile a un’intelaiatura di tanti piccoli produttori in rete.
In questo modello c’è un elemento con cui bisogna confrontarsi: la discontinuità. Di notte i pannelli solari non producono energia, quando non c’è vento le pale eoliche si fermano. E allora la necessità di una gestione efficiente dell’energia diventa quella di allinearsi ai ritmi produttivi – di cogliere, per così dire, l’opportunità che si cela dietro il problema – per non perdere i vantaggi di un cambiamento iniziato decenni fa.

Le smart grid, le “reti intelligenti”, rappresentano questa opportunità. Per ora in fase sperimentale, ma destinate a trasformare il modo in cui produciamo, consumiamo e decidiamo di usare l’elettricità: un sistema innovativo di trasmissione e distribuzione dell’energia interattivo, flessibile e affidabile che si basa sulle dinamiche di mercato in tempo reale e mette al centro gli utilizzatori-produttori.
Grazie a uno scambio costante di informazioni sull’energia immessa e consumata attraverso sensori e tecnologie digitali, si realizzerà infatti un’integrazione efficiente tra le diverse fonti e gli impianti di produzione, dai moduli fotovoltaici installati sul tetto delle abitazioni alle grandi centrali chiamate in soccorso quando le rinnovabili da sole non riescono a soddisfare la domanda. Con le smart grid, ogni famiglia potrà realmente consumare l’energia che produce, ad esempio con i pannelli fotovoltaici sul tetto, e ricorrere alla rete quando la produzione “in proprio” non è più sufficiente a soddisfarne i bisogni. Ogni azienda, con un buon lavoro di energy management e grazie anche a servizi di consulenza energetica, potrà risparmiare molto sui consumi energetici.

Il punto è proprio questo: grazie alle smart grid, lo stoccaggio, la distribuzione di energia e il suo utilizzo saranno sempre più personalizzabili. E lo storage rappresenterà la prossima rivoluzione energetica. Il tema dell’accumulo fa già parte dello scenario attuale, con l’intento di immagazzinare l’energia prodotta con solare, eolico, geotermico e altri sistemi rispettosi dell’ambiente.

Tra il 2002 e il 2014 si sono registrati 459 progetti europei di sperimentazione e ricerca sulle smart grid, per un investimento totale di oltre 3 miliardi di euro. L’Italia, insieme a Germania, Danimarca, Spagna, Francia, Regno Unito e Olanda, è tra i Paesi in cui c’è maggiore dinamismo su questo fronte: sono infatti oltre 100 i progetti europei in cui il nostro Paese è coinvolto per testare il funzionamento delle reti intelligenti, ed è in pole position (leggi anche Smart grid o reti intelligenti: il panorama in Italia).

Rimangono ancora alcuni nodi da sciogliere, soprattutto tecnologici: perché le smart grid possano sfruttare al meglio i vantaggi della generazione distribuita, è necessario che vengano messi a punto e diventino disponibili sul mercato a costi accessibili dei sistemi di stoccaggio energetico. Si tratta quindi di realizzare batterie che possano alimentare edifici e moduli di grandi dimensioni distribuendo l’energia accumulata con efficienza anche dopo molti cicli di ricarica.

Attualmente gli accumulatori al litio presenti sul mercato non sembrano offrire soluzioni soddisfacenti sia dal punto di vista della reperibilità (costo) delle materie prime sia dal punto di vista dell’efficienza delle prestazioni: operatori energetici, startup e aziende stanno lavorando per mettere a punto sistemi di immagazzinamento alternativi. Le più recenti attività di ricerca e sviluppo si stanno orientando verso la realizzazione di batterie organiche a flusso per lo storage, sistemi che sfruttano molecole prodotte dalle piante durante la fotosintesi: un’alternativa green, biocompatibile e a basso costo.

Tra queste, la startup italiana Green Energy Storage sta organizzando i primi test con prototipi già disponibili in collaborazione con Sorgenia, uno dei maggiori operatori energetici italiani, a fronte di stanziamenti da parte della UE e della Provincia Autonoma di Trento di rispettivamente 2 e 3 milioni di euro per sostenere lo sviluppo del progetto. Dall’altra parte dell’Oceano, a New York, il CUNY Energy Institute sta lavorando su una batteria ad alta densità, ricaricabile e poco dispendiosa che si basa sull’impiego del diossido di manganese (MnO2), un materiale disponibile ampiamente in natura e sicuro da maneggiare.

Tornando in Italia, Enel Green Power ha realizzato due impianti sperimentali: uno di storage integrato in quello solare di Catania e un nuovo sistema di accumulo collegato all’impianto eolico di Potenza Pietragalla.
Rse spa – Ricerca sul Sistema Energetico –  è un altro dei soggetti attivi nel Paese, mentre tra i produttori di batterie figura la Fiamm.

È un futuro di energie diverse, facilmente reperibili e meno costose, che non comportano scarti nocivi e sono potenzialmente più efficienti, che ci sembra vicino e di cui, grazie alle competenze tecniche e manageriali acquisite negli anni sul campo, ci candidiamo a essere parte attiva.

Il momento in cui una famiglia che ha i pannelli fotovoltaici sul tetto potrà sfruttare l’energia prodotta in una domenica di sole al rientro a casa, quando ormai è buio, è davvero prossimo, mentre continuità ed efficienza nell’utilizzo di risorse rinnovabili autoprodotte saranno presto presupposti ineludibili per un’azienda.

 

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