Smart grid

Il futuro delle retielettriche è smart

Non solo gli edifici e gli impianti al loro interno diventano sempre più intelligenti. In futuro anche la rete elettrica sarà gestita in modo intelligente: si tratta della cosiddetta «smart grid». Soprattutto a seguito del continuo sviluppo delle energie rinnovabili questo tema sta acquisendo un’importanza crescente.

Oltre all’ecocompatibilità, la produzione di elettricità da fonti rinnovabili presenta altre caratteristiche completamente diverse. Il crescente sviluppo comporta la decentralizzazione della produzione e oscillazioni più forti. Per assicurare un approvvigionamento continuo dell’ energia anche a queste condizioni, è necessario potenziare le reti tradizionali oppure ricorrere alle smart grid, ossia reti gestite in modo intelligente.

Una rete è intelligente quando al suo interno ha luogo uno scambio di informazioni che consentono di gestire in modo dinamico la produzione di energia elettrica, i consumi e lo stoccaggio. La comunicazione tra i diversi attori della rete permette di considerare diversi profili di consumo ed energie provenienti da varie fonti, con una conseguente compensazione automatica tra produzione e consumo. Ciò significa che, da un lato, la produzione di energia elettrica si orienta alla domanda e, dall’altro, i consumi si adeguano all’offerta disponibile.

Ruoli nella rete elettrica intelligente

Una smart grid comprende vari elementi che devono svolgere determinate funzioni. Così come per Smart Home, è necessario un comando che raccoglie tutte le informazioni (produzione, domanda, previsioni) e svolge, per così dire, il ruolo di cervello del sistema. Affinché quest’ultimo possa reagire alle modifiche nella rete in modo affidabile, al momento è ancora in corso la ricerca di algoritmi adeguati. Lo stoccaggio permette di utilizzare in un secondo momento il surplus prodotto con le energie rinnovabili, evitando così picchi di carico. Anche gli impianti di stoccaggio domestici adempiono a questo scopo. Questo sistema consente di compensare i deficit e gli eccessi di offerta e contribuisce dunque alla stabilizzazione della rete. Per l’approvvigionamento delle città, in futuro verranno impiegate tante piccole fonti di energia decentralizzate. Una smart grid le raggruppa in grandi unità virtuali, riducendo gli effetti delle fluttuazioni delle singole fonti. Un altro elemento importante è costituito dai contatori intelligenti (smart meter), che trasmettono il consumo del cliente finale al gestore di rete. Ciò consente di definire modelli di prezzo dinamici, il che va a vantaggio dei consumatori. Ecco uno scenario possibile: un apparecchio si accende automaticamente quando è disponibile una sufficiente quantità di energia e la corrente è particolarmente conveniente. Con contatori intelligenti all’interno della smart grid, i produttori privati ad esempio di energia solare possono partecipare al commercio di elettricità. Nella smart grid anche le auto elettriche possono fungere da impianto di stoccaggio. I veicoli che rimangono collegati alla presa per un periodo prolungato possono attendere finché non vi è un esubero nella rete per avviare la procedura di ricarica.

Fattore chiave: l’intelligenza.

Una volta era tutto più semplice: l’energia veniva prodotta e convogliata in una direzione, al consumatore. Le tendenze sostenibili favoriscono la svolta energetica e per motivi strutturali l’energia viene anche reimmessa nella rete. Per garantire un approvvigionamento energetico stabile anche in futuro, una rete elettrica deve conoscere la disponibilità e il fabbisogno di energia nei vari luoghi e in tempo reale. Solo così è possibile reagire ai fattori ambientali che crescono di pari passo con l’aumento delle energie rinnovabili.

A che punto è la Svizzera?

Secondo le informazioni di Swissgrid, la rete elettrica svizzera è lunga oltre 6700 chilometri e trasporta energia elettrica a una tensione di 380 e 220 chilovolt. Oltre alle linee, la rete comprende anche 147 sottostazioni. Ben 40 000 punti di conteggio delineano con esattezza la rete elettrica e contribuiscono all’elevata stabilità della rete svizzera. A ciò si aggiungono circa quattro milioni di utenti allacciati e circa 100 000 impianti di produzione decentralizzati (fonte: Axpo). Per elaborare in tempo reale dati di questo ordine di grandezza sono necessarie tecnologie avanzate. Il rollout dei contatori intelligenti è un passo importante in tal senso. Entro la fine del 2027 gli smart meter saranno installati presso l’80 % di tutte le utenze. Il loro impiego si basa sulla versione rivista della legge sull’energia in vigore dal 1º gennaio 2018. La roadmap dell’UFE illustra come deve essere strutturata una smart grid in Svizzera e avvia una procedura coordinata. Al momento dell’elaborazione della roadmap nel 2015 erano già tecnicamente disponibili quasi tutte le tecnologie per smart grid. Alcune di queste si sono perfino affermate come soluzioni standard nel frattempo. Nei prossimi anni sarà necessario eliminare alcuni ostacoli a livello normativo (ad es. in materia di sicurezza dei dati).

Cosa deve essere in grado di fare la rete elettrica del futuro

• Trasportare la corrente in entrambe le direzioni (quando i consumatori diventano produttori)

• Capacità di stoccaggio a livello locale, regionale e nazionale

• Produzione flessibile grazie all’adeguamento in tempo reale dei piccoli impianti

• Maggiore flessibilità della domanda: migliore gestione dei carichi