Smart grid, la rivoluzione dell’energia elettrica

Le smart grid rappresentano una rivoluzione nel mondo dell’energia elettrica e delle telecomunicazioni. Sono, infatti, un nuovo modo di intendere la distribuzione di energia elettrica, in modo intelligente e decentralizzato. Negli ultimi anni, si è parlato molto di smart grid: cosa sono e cosa è una “rete intelligente”? Ne parliamo in questo articolo.

Smart grid: definizione

La smart grid è un insieme di reti di informazioni e di reti di distribuzione dell’energia elettrica. È una rete detta “intelligente” in quanto ottimizza la distribuzione dell’energia elettrica, decentralizza le centrali di produzione dell’energia e minimizza sovraccarichi e variazioni della tensione elettrica. Questo è il significato tecnico delle smart electricity grid, ma concretamente quali vantaggi offrono?

Negli ultimi anni, specie con l’adozione sempre più estesa delle fonti rinnovabili, le smart grid sono diventate il nuovo paradigma su cui puntare. Con una rete intelligente, infatti, si vanno a modificare diversi campi della produzione e della distribuzione dell’energia. Vediamo insieme quali.

Produzione di energia elettrica

Da un sistema abituato a grandi centrali di produzione dell’energia elettrica, il mondo ha iniziato a ragionare in termini di green economy e di fonti di energia rinnovabile. Si tratta, come noto, di energie pulite e a basso impatto ambientale. Questi tipi di impianti di produzione possono essere di minore entità, ma molto più numerosi. Richiedono meno spazio e minori investimenti, pertanto possono essere più diffusi sul territorio.

Diffusione sul mercato

Proprio per questo motivo, la smart grid è la rete decentralizzata. Dal vecchio modello gerarchico, che prevedeva una grande centrale di produzione e tanti piccoli hub di diffusione, si passa a uno più moderno che non ha confini, più capillare, in cui anche la distribuzione diventa più semplice e veloce.

Trasmissione dell’energia

Anche a livello di trasmissione dell’energia elettrica, il nuovo paradigma delle smart grid transita attraverso un modello grande e centralizzato, a uno piccolo, capillare e decentralizzato. Le linee, i cavi e i tubi di trasmissione diventano più piccoli e numerosi, senza dimenticare sistemi di accumulo.

Distribuzione dell’energia elettrica

Chiunque abbia a casa un sistema solare termodinamico o un impianto fotovoltaico lo sa già: l’energia elettrica prodotta “in casa”, quando in eccesso rispetto al fabbisogno energetico della famiglia o delle abitazioni servite dall’impianto, può essere ceduta alla rete elettrica nazionale. Il vecchio impianto distributivo contempla un’unica direzione di cessione dell’energia (dal distributore, al fornitore dell’energia elettrica, all’utente). Con le smart grid, invece, grazie al crescente impiego di fonti di energia rinnovabili, la distribuzione dell’energia elettrica avviene in più direzioni.

Un nuovo ruolo nel sistema di produzione e distribuzione dell’energia elettrica

Come già accennato, con le smart grid il ruolo del cliente non è più esclusivamente passivo. Cosa significa? Il modello dell’utente che riceve l’energia elettrica e paga per il servizio è attualmente la prassi. Il nuovo schema è, invece, partecipativo e prevede un’azione attiva da parte del cliente che può stoccare l’energia elettrica e immettere in rete il proprio surplus generato per esempio dal fotovoltaico o dall’impianto eolico.

Gestione e comunicazione intelligenti

Tuttavia, la smart grid non è soltanto questo. Si parla di reti intelligenti anche quando queste riescono a gestire e comunicare in modo intelligente tra di loro. La comunicazione può avvenire in ogni punto della rete e comporta l’ottimizzazione delle risorse e la riduzione degli sprechi. Le fonti rinnovabili non sono, per definizione, fonti di energia programmabili. La comunicazione costante in una rete intelligente permette di gestire deficit e surplus di corrente con minor sforzo. In ogni punto della rete, poi, è possibile immagazzinare, gestire ed elaborare dati. La conseguenza non solo è una riduzione dei costi e dei consumi, ma anche una miglior tutela ambientale e una riduzione di emissioni di anidride carbonica.

Smart grid: un esempio

Come abbiamo visto, una smart grid ha la capacità di decentralizzarsi e ottimizzare la produzione, la distribuzione e la trasmissione dell’energia elettrica. Un esempio di smart grid è una rete che collega una zona industriale a un conglomerato residenziale, passando per impianti fotovoltaici privati e del distributore, fornendo a tutti gli attori coinvolti l’energia con efficienza.

Le smart grid e l’efficienza energetica

In un mondo sempre più attento al consumo energetico, allo spreco e all’utilizzo delle risorse ambientali, le smart grid diventano essenziali. Fanno infatti coppia con un altro concetto essenziale, ovvero quello di efficienza energetica. Con questo termine indichiamo la capacità di un sistema, di una rete o di un dispositivo, di massimizzare i risultati a parità di spesa energetica. (L’esempio più immediato è rappresentato dalla classe energetica dei più comuni elettrodomestici con wifi o senza. Un frigorifero di classe energetica A++ consuma, a parità di refrigerazione, molto meno di un frigorifero simile, ma di classe energetica B).
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La smart grid in Italia

L’Italia è tra i primi Paesi al mondo ad aver adottato lo schema delle smart grid technology anche su scala nazionale. Il nostro Paese fa già un uso discreto di impianti fotovoltaici, che sono l’esempio per eccellenza di fonte energetica rinnovabile non programmabile. Proprio per questo, adottare un sistema di smart grid significa aumentare le possibilità di stoccaggio e controllo, bilanciando deficit e surplus su tutta la rete. I sensori intelligenti posti lungo di essa consentono infatti un monitoraggio continuo sulla rete di distribuzione dell’energia elettrica.

Smart grid: la rivoluzione intelligente dell’energia elettrica

Questo nuovo concetto di distribuzione e monitoraggio dei dati rappresenta quindi lo standard del futuro. Da un sistema top-down, centralizzato e di conseguenza meno flessibile e più costoso, si punta a passare a un sistema decentralizzato, capillare, con più direttrici. La gestione è ottimizzata: la rete è in grado di reagire in maniera tempestiva ai fabbisogni energetici delle utenze collegate.

Quali sono i vantaggi di una rete intelligente?

Riassumendo, ecco i vantaggi delle smart grid in un sistema di gestione intelligente dell’energia elettrica:
 

• Fornitura più affidabile;
• Consumi ridotti e più controllo sui consumi da parte degli utenti;
• Energia più pulita: integrazione con l’energia prodotta da fonti rinnovabili;
• Riduzione delle emissioni di CO2;
• Consapevolezza dei consumatori sull’uso e sul consumo energetico;
• Distribuzione più efficace e veloce;
• Risparmio economico e tutela dell’ambiente.

La graduale evoluzione verso le smart grid in Italia procederà per fasi:
 

• con un primo step di sperimentazione;
• un secondo di dispiegamento su larga scala nei punti in cui è presente uno sbilanciamento tra prelievo e consumo;
• un ultimo che riguarda la regolazione del dispacciamento sulla rete di distribuzione mediante segnali di prezzo o automatici che consentiranno di cambiare immissione o prelievo nei punti di connessione alla rete.

Questo passaggio permetterà inoltre di abbattere i costi diretti correlati alle inefficienze di una rete gestita passivamente. La grande sfida di una smart grid sarà però quella di coinvolgere in maniera attiva il consumatore. Le smart electricity grid avranno l’obiettivo di regolare domanda e offerta ricavando informazioni relative alle abitudini di consumo dei clienti.

I vantaggi di una smart grid per i clienti finali

È grazie a questi numerosi vantaggi che la rete intelligente diventa estremamente conveniente  anche per i clienti finali. Gestendo con più efficienza la distribuzione dell’energia elettrica e tracciando abitudini e consumi di tutta la rete connessa, il sistema delle smart grid sarà in grado di far risparmiare attivamente il cliente finale. Unendo le potenzialità dell’IoT e dell’analisi dei dati, la smart grid potrà dare suggerimenti sul risparmio in bolletta e sull’ottimizzazione dell’impianto domestico. Ecco che la rete intelligente diventa lo strumento ideale per ridurre i consumi, tutelare l’ambiente e, in definitiva, risparmiare in bolletta, anche grazie alla scelta di offerte luce realmente commisurate alle esigenze del consumatore.