SMART GRID
Cosa si intende per smart grid: una definizione
Smart city, green economy, smart home, robotica: grazie alla digitalizzazione di un numero crescente di settori il futuro diventa sempre più smart. Ed è in questo contesto che si inserisce il concetto di smart grid o rete intelligente, espressione ormai comune per indicare un sistema evoluto che consente di gestire la rete di distribuzione dell’energia elettrica in maniera efficiente e sicura, orientata a un uso razionale dell’energia che riduce ad esempio eventuali sovraccarichi. Per poter essere definita intelligente una rete viene in genere integrata da tecnologie di automazione, che consentono di controllare i consumi e adattare di conseguenza alla domanda l’elettricità erogata. Oggi le smart grid sono il cuore di una città sostenibile, un nuovo modello urbano in grado di combinare sostenibilità ambientale, economica ed efficienza energetica.
Caratteristiche delle reti elettriche intelligenti
La rete elettrica tradizionale si basa su un modello di distribuzione e trasmissione centralizzato: il flusso di energia cioè, va dalle grandi centrali elettriche ad alta e altissima tensione a sistemi di distribuzione locale a media e bassa tensione che la distribuiscono poi al cliente finale.
La smart grid invece è caratterizzata da un modello di rete più capillare, piccolo e veloce.
- La produzione di energia diventa decentrata e il ruolo del cliente cambia: i singoli utenti non sono più soltanto ricettori passivi di energia, ma hanno la possibilità di intervenire attivamente nel processo producendo e immettendo sulla rete nazionale forme di energia sostenibile, ad esempio cedendo il surplus ottenuto da impianti fotovoltaici o impianti eolici domestici. Se quindi in una rete tradizionale il flusso dell’energia va in una sola direzione, dal distributore al consumatore finale, con le smart grid la trasmissione dell’energia avviene in più direzioni.
- Una rete intelligente permette di rilevare e risolvere eventuali disservizi in modo autonomo e automatizzato (autoriparazione).
- È in grado di proteggere da attacchi informatici.
- Minimizza i costi di gestione e manutenzione grazie all’impiego di tecniche avanzate di monitoraggio.
Il crescente utilizzo di energie rinnovabili come l’eolico e il solare negli ultimi anni ne ha inoltre incentivato lo sviluppo: si tratta infatti di fonti di energia non programmabili e aleatorie, che solo una smart grid (sensori, software di gestione, contatori intelligenti) sarà in grado di gestire in modo efficiente, aumentando le possibilità di controllo e stoccaggio e garantendo un costante dispacciamento dell’energia sull’intera rete.
Come funziona una smart grid
La rete elettrica, quindi, non è più solo un canale per distribuire energia, ma diventa un sistema capace di far dialogare tra loro produttori e consumatori, calcolare il fabbisogno energetico e adattare di conseguenza la produzione ai consumi. Si tratta di tante piccole reti in grado di interagire e scambiarsi informazioni sui vari flussi di energia (quella prodotta dalle grandi centrali e quelli di portata minore prodotti da fonti rinnovabili), così da poter evitare blackout o sovraccarichi di corrente. Il meccanismo di una rete intelligente comprende:
- un sistema di sensori disposti lungo la rete per raccogliere dati e monitorarli;
- un sistema di controllo e regolazione dei flussi per ottimizzare i carichi della rete;
- il controllo automatizzato dei consumi;
- sistemi per la protezione e la sicurezza della rete.
Uno degli elementi fondamentali delle reti intelligenti sono i sistemi di smart metering, ovvero apparecchi che permettono la telelettura dei contatori di gas, elettricità o acqua.
Differenze tra smart grid e micro grid
Le micro grid sono invece reti locali di produzione e distribuzione di energia capaci di funzionare autonomamente se disconnesse dalla rete elettrica principale, per esempio in caso di blackout. Si tratta di piccole reti progettate per funzionare sia autonomamente (“a isola”) che connesse al sistema elettrico nazionale; riforniscono gruppi di utenti a livello locale (comunità energetiche), ad esempio un ospedale, un condominio, un’azienda o un’abitazione che si trovano nelle vicinanze, tramite fonti di energia rinnovabile, come gli impianti fotovoltaici. Le micro grid sono spesso integrate da sistemi di accumulo (batterie), che permettono loro di immagazzinare l’energia e renderla disponibile a tutti i soggetti della comunità energetica collegati. La presenza di accumulatori rappresenta la differenza principale rispetto alle smart grid.
I vantaggi di una smart grid
Energie rinnovabili e green economy sono alla base del concetto di smart grid. I vantaggi delle reti elettriche intelligenti sono innumerevoli:
- L’uso di tecnologie intelligenti consente di abbattere le eventuali dispersioni in fase di distribuzione. Il gestore di rete che usa alternative smart potrà gestire la trasmissione dell’energia elettrica a disposizione in maniera più efficiente, perché conoscerà i consumi dei vari utenti nel dettaglio e in tempo reale. Così se in una determinata zona si dovesse verificare un potenziale sovraccarico, il fornitore potrà redistribuire quell’energia in altre zone in base alla domanda effettiva ed evitando quindi eventuali blackout o altri disservizi.
- Grazie a una gestione più efficiente dell’erogazione dell’elettricità, i vantaggi sono significativi anche per il cliente finale che potrà usare gli apparecchi elettrici in quelle fasce della giornata in cui il prezzo dell’energia è più conveniente e limitarne invece l’uso nelle ore in cui risulterà più costosa. Risparmi notevoli sono possibili anche grazie all’installazione dei contatori intelligenti, attraverso telelettura e gestione automatizzata dei flussi d’energia.
- Con le smart grid i momenti di picchi energetici durante le ore di punta si possono gestire meglio. Il bilanciamento dei carichi diminuisce lo stress sulle apparecchiature elettriche, insieme al rischio di guasti.
- Le spese di manutenzione sono ridotte perché tutti gli interventi possono essere programmati solo quando e dove serve veramente.
- Viene incoraggiato l’uso delle fonti rinnovabili grazie alla capacità delle reti intelligenti di reimmettere nella rete il surplus prodotto dagli stessi utenti.
- Ridotto impatto ambientale: ogni consumatore collegato alla rete riduce notevolmente le emissioni di CO2 nell’ambiente.
Smart grid in Italia e in Europa
Dal 2009, la digitalizzazione dell’energia è diventata parte integrante dei documenti di politica energetica dell’Unione Europea e le smart grid rappresentano un tassello fondamentale nella lotta al cambiamento climatico. Secondo i dati pubblicati all’interno del rapporto “Smart Grids and Beyond: An EU research and innovation perspective” del Joint Research Centre (JRC) della Commissione Europea, tra il 2014 e il 2020 le attività di ricerca e i progetti nel settore delle reti intelligenti in Europa avrebbero registrato un aumento del 25%. Per incentivare lo sviluppo delle Smart grid sia l’Europa che il governo italiano hanno sostenuto e promosso diversi progetti pilota.
Nel 2019 in base alla lista aggiornata dei PIC per le infrastrutture transeuropee in materia di energia pubblicata dalla Commissione europea, di 149 progetti ben 100 sono inerenti alla trasmissione elettrica e lo stoccaggio dell’elettricità, mentre 6 riguardano nello specifico le smart grid. L’Italia è coinvolta in ben 5 di questi progetti. Molti altri sono invece stati finanziati dal Ministero dello Sviluppo economico attraverso i bandi perle imprese e i gestori pubblici: quello del 2017, ad esempio, ha finanziato 36 interventi per un totale di 140,3 milioni di euro. Fondamentali saranno poi i progetti finanziati nell’ambito del PNRR che per lo sviluppo delle smart grid impiegherebbe circa 3,61 miliardi di euro. In Europa i progetti avviati nel 2017 erano 950, grazie ad un investimento di quasi 5 miliardi di euro lanciato 2002; Northeast Group LLC ha stimato che l’Unione Europea entro il 2027 investirà in smart grid quasi 133 miliardi di dollari.
La smart grid conviene anche all’utente finale: i vantaggi di VIVI energia
Come anticipato un sistema di smart grid conviene anche all’utente finale: grazie alla possibilità di analizzare e monitorare i consumi consente infatti notevoli risparmi in bolletta. In questa fase diventa importante allora scegliere un fornitore trasparente e attento ad una politica energetica sostenibile come VIVI energia. Con la sua offerta VIVIweb LuceGas è possibile accedere a una serie di vantaggi come la comodità della fatturazione mensile, un’unica app per gestire i consumi e la certezza di usare energia green proveniente al 100% da fonti rinnovabili. Non solo, riserva ai suoi clienti la possibilità di migliorare l’efficienza energetica della propria abitazione scegliendo tra diverse soluzioni:
- impianti fotovoltaici per l’autoproduzione di elettricità a partire da energie rinnovabili al 100% e acquistabili usufruendo dello sconto del 50% in fattura;
- caldaie a condensazione classe A, con installazione ad opera di professionisti certificati e un’agevolazione fiscale fino al 65% della spesa totale;
- climatizzatori a basso impatto ambientale con gas eco refrigerante e dalla silenziosità massima, perfetti sia per rinfrescare che per riscaldare casa;
- servizi di mobilità elettrica, come le wallbox per la ricarica domestica della propria auto elettrica.
- Pagare e visualizzare le bollette
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