Smart Grid: il futuro dell'energia

Dopo la ruota e la scrittura, l’uso dell’energia elettrica è una delle scoperte più importanti della storia dell’umanità. Dall’industria alle strade, fino alle case di ogni ceto sociale: il buio della notte diventa più sicuro, i processi produttivi si rivoluzionano e il mondo diventa più piccolo e connesso. Una tecnologia che si è evoluta a seconda degli obiettivi della società globale. Oggi, dopo decenni di reti energetiche “tradizionali”, la ricerca si muove verso la creazione di strutture intelligenti, che sfruttano al meglio le risorse per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione e di transizione energetica. Sono le cosiddette “smart grid”, reti evolute e complesse dal punto di vista tecnico quanto legislativo.

Il termine “smart grid”, letteralmente “rete intelligente”, si riferisce a un mix di reti elettriche e tecnologie innovative che consentono di gestire e monitorare la distribuzione dell’energia elettrica implementando tutte le fonti di produzione e coinvolgendo, allo stesso tempo, gli utenti collegati. L’obiettivo è cancellare gli sprechi, includere nel migliore dei modi le rinnovabili e ridurre l’impatto sull’ambiente causato dalle reti tradizionali. Il concetto di smart grid nasce in Europa nel 2006 ma la prima definizione ufficiale viene fornita un anno dopo con l’Energy Independence and Security Act (EISA-2007), assieme alla lista di caratteristiche tecnologiche necessarie per creare una rete intelligente. Inoltre, l’iniziativa ha il compito di delineare la strategia europea di transizione verso il nuovo sistema di gestione intelligente dell’energia.

L’adozione di smart grid garantisce vari benefici, soprattutto per le comunità territoriali, grazie alla natura decentrata della rete. In primis, garantisce l’integrazione e la distribuzione dell’energia ai nuovi usi elettrici, come le pompe di calore, con una maggiore flessibilità nella gestione dei picchi di domanda, evitando, ad esempio, i blackout estivi durante le giornate più calde. Inoltre, le smart grid riducono i tempi di interruzione dell’energia per manutenzione o per variazioni di domanda e offerta grazie a funzioni di riconfigurazione automatica della rete. Infine, sono un passo importante verso la transizione green basata su fonti rinnovabili (incluse, ad esempio, solare ed eolico). Ma come funziona una smart grid?

Per comprendere la rottura con il passato portata dalle reti intelligenti è utile ricordare come funzionano quelle tradizionali. La caratteristica principale è quella della unidirezionalità del flusso e delle informazioni: l’elettricità, prodotta dalla centrale, viene convogliata tramite una rete a grande distanza ed alta tensione, per poi essere distribuita attraverso nodi a media e bassa tensione fino agli utenti finali. Al contrario, uno smart grid segue un modello di generazione decentrata, ossia un mix di sistemi di produzione da fonti rinnovabili, come impianti fotovoltaici residenziali o aziendali assieme a centrali di biomassa, allacciati alla rete di distribuzione. Questi sistemi vengono messi in contatto con altri sistemi dello stesso genere, così da creare interazione e interscambio di informazioni ed energia. Ma è qui che la rete si fa davvero intelligente: poiché le fonti rinnovabili sono meno prevedibili di quelle tradizionali, le smart grid sono dotate di dispositivi che analizzano in tempo reale i parametri per gestire eventuali surplus e scarsità, redistribuendo l’energia fra le aree vicine, così da creare un flusso bidirezionale. Un sistema dal quale emerge una nuova figura: il prosumer, ossia un consumatore che è allo stesso tempo produttore, in grado di generare energia, seguendo modelli di autoconsumo, e distribuire alla comunità eventuali eccessi.

Le smart grid sono considerate nella proposta del Piano nazionale per l’Energia e il Clima (PNIEC) che stabilisce i principali obiettivi energetici e climatici dell’Italia fino al 2030. Iniziativa datata 2020 e che, dopo una pandemia, l’arrivo del PNRR e il conflitto in Ucraina, sarà aggiornato con un processo che includerà tutti gli attori – istituzionali, aziende e privati – che durerà fino a giugno 2024. Il riferimento primario è l’obiettivo UE al 2030 di ridurre di almeno il 40%, rispetto ai livelli del 1990, le emissioni nocive per l’ambiente. Al PNIEC si affianca al Piano nazionale di adattamento ai cambiamenti climatici (PNACC), nato con lo scopo di costruire un sistema energetico resiliente e affidabile, in base agli scenari climatici di breve e medio periodo, sviluppando micro e smart grid per favorire “l’autoproduzione ad alta efficienza di comunità urbane”. Lo sviluppo delle smart grid è previsto anche nel PNRR. Il Recovery Plan italiano prevede un investimento di 3,61 mld di euro per migliorare affidabilità, sicurezza e flessibilità del sistema energetico nazionale, portando ad almeno 4.000 MW la quantità di energia prodotta da impianti rinnovabili.

L’investimento mira a creare 1,5 milioni di utenti “prosumer”, dotati di utenze intelligenti in grado di redistribuire in modo smart l’energia. Un cambiamento che consente, inoltre, di favorire la diffusione della mobilità elettrica e il passaggio a riscaldamento e raffrescamento con pompe di calore.

Contenuti editoriali a cura di Class CNBC

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