L’evoluzione verso un mondo più sostenibile, connesso, efficiente e moderno, accogliente per chi lo vive e attrattivo per le imprese, passa (anche) attraverso la modernizzazione delle reti e delle infrastrutture energetiche che alimentano il business e la vita di ogni giorno. La risposta a richieste energetiche in continua crescita, dettate anche dalla forte digitalizzazione di ogni business, non può infatti essere quella del mero potenziamento delle strutture esistenti. Occorre rivolgere lo sguardo alle energie rinnovabili, all’ottimizzazione e alla modernizzazione di tutto il paradigma di generazione, trasmissione e consumo energetico. Ed è questo il terreno nel quale nasce e si sviluppa la Smart Grid, ovvero la rete energetica intelligente.
Cosa si intende per Smart Grid
Per comprendere cosa si intende per Smart Grid occorre partire dalla sua definizione. Nell’accezione più diffusa, Smart Grid è “un insieme di reti di informazioni e di reti di distribuzione dell’energia”. Le Smart Grid incarnano il concetto di modernizzazione del sistema elettrico, di transizione energetica finalizzata al raggiungimento di obiettivi di sviluppo sostenibile. L’argomento in questione è, in altri termini, un abilitatore della transizione energetica.
Rispondere alla domanda: “cosa si intende per Smart Grid” non è forse sufficiente per coglierne la portata evolutiva. Bisogna infatti ricordare che i sistemi energetici tradizionali sono per natura centralizzati e unidirezionali: l’energia viene prodotta da grandi impianti e trasmessa verso i consumatori, siano essi i Comuni, qualsiasi organizzazione o gli utenti privati. Questo modello si scontra con una realtà basata su una produzione sempre più distribuita di energie rinnovabili come l’eolico e il fotovoltaico. Ai pochi grandi produttori, oggi si affiancano migliaia di piccoli o micro-produttori (fino al singolo utente privato) che vanno integrati nella stessa rete al fine di sviluppare sinergie virtuose.
Con questo approccio si è passati dalla generazione energetica centralizzata a quella diffusa, e dalla trasmissione unidirezionale a quella bidirezionale, per far sì che ogni organizzazione, ma anche ogni famiglia, possa al tempo stesso prelevare energia dalla rete e fornirle quella in surplus, ottenendo in cambio un beneficio.
Il tema dell’intelligenza, da cui il prefisso smart, è invece connesso alla modernizzazione della rete informatica che governa quella elettrica. La stessa definizione riportata in apertura parla di mix tra reti elettriche e “reti di informazione”. Per comprendere al meglio cosa si intende con Smart Grid occorre quindi parlare di sensoristica e di rilevatori per il monitoraggio dei flussi energetici, dell’IoT, dei sistemi di automazione della rete, di integrazione di fonti rinnovabili, di piattaforme di controllo, fino agli smart meter ormai presenti in buona parte delle aziende e delle abitazioni. Prestazioni, resilienza e sicurezza sono i principi cardine del nuovo network dell’energia. L’Italia, sotto questo profilo, è un Paese all’avanguardia.
Smart Grid e Smart City: le integrazioni
Diverse integrazioni legano Smart Grid e Smart City. Se è vero che quest’ultima risponde all’idea della città efficiente, sostenibile, connessa, intelligente e a misura d’uomo, essa si deve basare su una piattaforma tecnologica avanzata, di cui Smart Grid fa parte. Esso è, dunque, uno dei principali abilitatori di Smart City.
È noto come la popolazione mondiale si stia concentrando sempre di più in poche aree urbane, ponendo problematiche di consumi, emissioni e sostenibilità. Inoltre, la mobilità elettrica sta diventando sempre più diffusa, e questo contribuisce a incrementare ulteriormente la domanda.
Il risparmio energetico, il controllo dei consumi, l’abbattimento delle emissioni, il sostegno della mobilità elettrica e l’abilitazione di servizi innovativi ai cittadini sono elementi fondamentali di qualsiasi progetto in chiave Smart City e ottengono una risposta credibile e sostenibile solo se ad alimentarli c’è un paradigma moderno di produzione e gestione dell’energia.
Le integrazioni Smart Grid – Smart City sono molto strette anche perché le città 2.0 si basano fortemente sulle rinnovabili. La concentrazione urbana determinerà un aumento vorticoso nella domanda di energia, che va soddisfatta affidandosi soprattutto a fonti green. Smart Grid è l’unica piattaforma in grado di dare una risposta concreta, moderna e sostenibile a questa esigenza.
Smart Grid: la transizione verso un futuro sostenibile
A causa di diversi fattori, molti dei quali citati, Smart Grid è la transizione verso un futuro sostenibile.
Diversi anni or sono, infatti, il mondo ha iniziato a ragionare in termini di green economy e di fonti rinnovabili, a basso impatto ambientale. È diventato evidente come il tema della sostenibilità passasse attraverso una transizione energetica graduale ma progressiva e continua. Cosa che vale a livello macro, ma anche per le singole imprese, che integrano con sempre maggiore frequenza la sostenibilità ambientale nei propri modelli di business e operativi.
Smart Grid è la transizione verso un futuro sostenibile per almeno 4 motivi:
- Integra nativamente le fonti rinnovabili;
- Usa tecnologie innovative di monitoraggio, gestione e automazione finalizzate all’abbattimento degli sprechi;
- Consente la reimmissione in rete del surplus energetico;
- Riduce i consumi abilitando operazioni di stoccaggio energetico, anche a livello individuale.
Come la Smart Grid migliora affidabilità e resilienza del sistema energetico
L’impiego di tecnologie avanzate come IoT e sistemi di monitoraggio rappresenta il 50% del potenziale innovativo di Smart Grid. Grazie a loro, infatti, si migliora l’affidabilità e la resilienza del sistema energetico. Vediamo alcuni benefici, più in dettaglio:
- Maggiore resilienza
Le tecnologie di rete che abilitano Smart Grid permettono di identificare rapidamente eventuali criticità e di intervenire per tempo. Inoltre, la digitalizzazione abilitata dall’IoT e da piattaforme avanzate di gestione consente di adottare un approccio predittivo rispetto a svariate fonti di riduzione o interruzione del servizio. In questo modo, Smart Grid migliora l’affidabilità e la resilienza del sistema energetico.
- Bilanciamento automatico del carico
La rete è “intelligente” perché bilancia automaticamente i flussi energetici per supportare al meglio le oscillazioni della domanda, e in particolare i picchi. Soprattutto per le aziende, una rete elettrica smart e intelligente, che si adatta alle proprie esigenze, è più affidabile e abbatte i costi legati alle ridondanze (si pensi ai data center, con gruppi di continuità, generatori ausiliari…).
- Riduzione dei costi per tutti
Grazie ad una potente piattaforma tecnologica e al monitoraggio continuo, Smart Grid riduce i costi operativi delle imprese fornitrici di energia. Ciò si traduce in bollette potenzialmente meno care. Inoltre, le tecnologie intelligenti abbattono gli sprechi e ottimizzano i consumi per aziende e cittadini, determinando un’ulteriore riduzione delle voci di costo.
Smart Grid, cresce l’utilizzo delle energie rinnovabili
Con Smart Grid cresce l’utilizzo delle energie rinnovabili. In Italia, in particolare, più di un terzo dell’energia prodotta deriva da fonti green e siamo tra i primi ad aver adottato il paradigma Smart Grid a livello sistemico.
Sempre secondo i dati disponibili, se nel 2010 solo 356 comuni si basavano su fonti rinnovabili, oggi il 100% delle municipalità ha almeno un impianto rinnovabile.
In un contesto virtuoso a livello di adozione di fonti green, Smart Grid massimizza la capacità di controllo e di gestione delle fonti stesse, nonché di stoccaggio a beneficio di tutti gli attori dell’ecosistema, dai grandi produttori al consumatore finale, passando per le imprese e le organizzazioni. Senza dimenticare l’ambiente.
Infine, ma non per importanza, la capacità di reimmettere nella rete l’energia prodotta in autonomia spiega (ulteriormente) perché con Smart Grid cresce l’utilizzo delle energie rinnovabili.
Smart Grid: dalle reti intelligenti alle soluzioni di accumulo dell’energia
Le Smart Grid sono esempi palesi di reti intelligenti, decentralizzate e flessibili. Si adattano alle esigenze energetiche del sistema, accolgono ogni giorno nuovi player e orchestrano energia e dati per creare benefici tangibili a tutti i player, nonché per supportare le esigenze delle città di oggi e di domani.
Fanno parte del paradigma Smart Grid anche moderne soluzioni di accumulo dell’energia, il cui ruolo è fondamentale a causa dell’intermittenza di determinate fonti come il fotovoltaico o l’eolico. Immagazzinare energia rientra poi alla perfezione in un paradigma di ottimizzazione dei consumi: l’energia viene generata e accumulata quando possibile e usata nei momenti di picco, così da evitare sovraccarichi e abbassare i costi. In caso di surplus, si è detto, l’energia può essere reimmessa nella rete stessa, a beneficio delle città, di progetti innovativi o, più semplicemente, degli altri.
