Che cos’è la rete intelligente?

Come far coincidere la produzione di energia elettrica con le reali esigenze dei consumatori? È questa una delle ambizioni della smart grid, un concetto di «rete elettrica intelligente» che si basa sul principio secondo cui è possibile ottimizzare la produzione e la distribuzione di una risorsa misurando con precisione le modalità con cui viene consumata.

Smart grid: il principio

L'elettricità è, per definizione, difficile da immagazzinare in grandi quantità. Questo bilanciamento deve quindi essere effettuato in modo costante e il più possibile in tempo reale. Quando la produzione non è sufficiente, una parte della rete rimane senza alimentazione; ma se si verifica la situazione opposta, l'energia prodotta in eccesso va in gran parte persa.

La rete intelligente (smart grid) rappresenta la risposta tecnologica a questa problematica. Essa si avvale di un’ampia gamma di strumenti comunicanti che hanno il compito di adeguare l’offerta alla domanda nel modo più preciso possibile. Per raggiungere questo obiettivo, la rete elettrica si avvale di sensori, incaricati di misurare e monitorare in tempo reale i consumi, ma anche di complessi algoritmi informatici, in grado di analizzare i dati su larga scala per anticipare le variazioni e prevenire i disturbi che potrebbero compromettere la distribuzione.

L'epoca in cui la rete elettrica poteva essere considerata un'infrastruttura di trasporto a senso unico è quindi ormai superata: d'ora in poi, ogni anello della catena contribuisce a questa missione di bilanciamento, trasmettendo informazioni sul proprio stato e sul proprio consumo al produttore di energia.

Uno strumento al servizio della transizione energetica

La rete intelligente si rivela uno strumento prezioso per il fornitore di energia. Grazie a questa tecnologia, esso ottimizza la gestione della propria rete, limita le perdite e si prepara ai picchi di consumo, ma non solo.

La rete intelligente si rivela uno strumento prezioso per il fornitore di energia. Grazie a questa tecnologia, ottimizza la gestione della propria rete, limita le perdite e si prepara ai picchi di consumo.

Quando l’elettricità proviene da un’unica centrale, è abbastanza facile aumentare o ridurre il volume di produzione per adeguarsi alle esigenze di consumo. L’equazione è invece decisamente più complessa quando occorre tenere conto di fonti energetiche la cui natura intermittente provoca instabilità sulla rete. L’intelligenza viene qui messa al servizio della massima integrazione delle fonti energetiche rinnovabili. In questo modo, consente di privilegiare la produzione di energia elettrica a basse emissioni di carbonio, in linea con gli obiettivi della transizione energetica.

L’avvento della rete intelligente apre nuove prospettive anche per l’utente finale, che ora può consultare quotidianamente e in dettaglio il proprio consumo di energia elettrica tramite il contatore intelligente. Anziché accontentarsi di un dato complessivo, ha così accesso a informazioni precise che possono aiutarlo a ottimizzare la propria spesa energetica, programmando con precisione il riscaldamento o pianificando la ricarica della batteria della propria auto elettrica durante le ore di minor consumo. In questo modo, riduce la propria bolletta e contribuisce alla stabilità della rete livellando la curva dei consumi nel corso del tempo.

Creare un vero e proprio ecosistema

Perché limitarsi allo scambio di informazioni? Se interpretata alla lettera, l’espressione «smart grid» (in italiano: rete intelligente) invita ad abbandonare il modello lineare produzione/distribuzione/consumo per passare a una vera e propria logica di rete interconnessa. In questo caso, non si tratta solo di un semplice flusso di informazioni: il consumatore diventa parte integrante dell’attività della rete.

Si tratta di una pratica già diffusa: a livello individuale, molti privati che dispongono di pannelli fotovoltaici installati sulla propria abitazione producono oggi energia elettrica che consumano direttamente o rivendono al proprio fornitore di fiducia. A livello collettivo, la rete intelligente (smart grid) dà vita a edifici sostenibili il cui consumo elettrico e l’impronta di carbonio sono ottimizzati per tutti gli occupanti.

A volte la rete intelligente viene implementata a livello di quartiere, comune o ente locale a sostegno di progetti di tipo “città intelligente”, o “smart city ”. È il caso, ad esempio, di Utrecht, nei Paesi Bassi, dove le auto elettriche del servizio di car sharing vengono ricaricate grazie a pannelli solari installati sui tetti degli edifici vicini. La rete intelligente consente inoltre di offrire un servizio innovativo alimentato da energia a basse emissioni di carbonio. L’implementazione di un sistema di questo tipo richiede tuttavia una stretta collaborazione tra attori provenienti da ambiti molto diversi: autorità pubbliche, fornitori di energia elettrica, startup specializzate, ecc.

La mobilità elettrica al servizio della rete intelligente

Grazie alla capacità di accumulo della sua batteria e a funzioni sempre più connesse, l’auto elettrica illustra quasi naturalmente i vantaggi della rete intelligente, con la quale ora può interagire. Lo scambio di informazioni costituisce un primo livello di collaborazione, ma altre tecnologie consentono all’auto di svolgere un ruolo attivo nel funzionamento della rete elettrica.

Grazie alla capacità di accumulo della sua batteria e a funzioni sempre più connesse, l’auto elettrica illustra quasi naturalmente i vantaggi della rete intelligente, con la quale ora può interagire.

Grazie alla ricarica intelligente, la ricarica del veicolo può, ad esempio, essere avviata su richiesta, in base a istruzioni volte a privilegiare l’energia locale o rinnovabile. Seguendo la stessa logica, il fornitore può interrompere temporaneamente la ricarica per far superare un picco di consumo e alleggerire così la rete di distribuzione. Questo principio consente di limitare i costi per il consumatore finale.

Il Vehicle to Grid (V2G), dal canto suo, rappresenta una partecipazione più attiva, poiché consente all’auto di reimmettere parte dell’elettricità della propria batteria nella rete di distribuzione. La capacità di accumulo dell’auto elettrica diventa così una sorta di riserva da cui attingere in caso di necessità occasionali: la ricarica diventa bidirezionale.

Le batterie delle auto elettriche trovano impiego anche in progetti di accumulo stazionario, in particolare nel contesto del “seconda vita”. Questi impianti possono immagazzinare l’energia verde – non appena viene prodotta, proprio nel luogo in cui viene generata – per renderla disponibile ai consumatori nel momento in cui ne hanno maggiormente bisogno. Ciò contribuisce a favorire lo sviluppo della produzione di energia elettrica a basse emissioni di carbonio a partire da fonti rinnovabili intermittenti come il solare o l’eolico.

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