Cosa sono le smart grid? Come funzionano, a cosa servono e quali sono i vantaggi in termini di risparmio energetico? Proviamo a rispondere con ordine a tutte queste domande.
Una smart grid è letteralmente una “rete elettrica intelligente”. La sua prima caratteristica è infatti la capacità di raccogliere informazioni in autonomia relativamente alle variazioni delle condizioni operative e di parametri quali ad esempio tensione e consumi relativi i diversi nodi collegati dalla rete. Questo è possibile grazie all’utilizzo di tecnologie digitali all’avanguardia, che non solo permettono alla rete di raccogliere informazioni, ma anche di elaborarle e di reagirvi di conseguenza tramite la distribuzione dell’energia elettrica tra i diversi nodi collegati.
È proprio questa, infatti, la seconda caratteristica di una smart grid: la facoltà di ridistribuire autonomamente l’energia elettrica tra i diversi nodi collegati a seconda delle necessità. I vantaggi derivanti da una soluzione di questo tipo sono lampanti: la gestione delle risorse diventa immediatamente più efficiente e ottimizzata, perché la rete è in grado di prevenire sovraccarichi, variazioni della tensione elettrica ed eventuali interruzioni della fornitura, riducendo il carico energetico quando necessario.
Le smart grid e le energie rinnovabili
La gestione intelligente dell’energia con le smart grid diventa imprescindibile con la diffusione della green energy, che spesso necessita di accorgimenti particolari per ottenere una corretta gestione delle risorse ed evitare l’inutile dispersione di energia.
Basti pensare ai pannelli solari, ormai piuttosto diffusi anche in Italia, e al loro funzionamento: la produzione di energia elettrica, dipende dalla presenza e dall’intensità del sole. Durante le giornate molto soleggiate, i pannelli solari rendono al massimo delle loro capacità per quanto riguarda la generazione di energia. Quando le giornate sono nuvolose, questa capacità si riduce, mentre di notte la produzione di energia elettrica da parte dei pannelli è completamente azzerata.
È chiaro che ci sono dunque dei momenti in cui i pannelli producono più energia di quanto necessaria e momenti in cui la produzione è completamente azzerata: un bilanciamento della situazione è indispensabile per evitare sprechi energetici e avere sempre a disposizione la giusta quantità di energia per alimentare la propria casa o attività. È proprio qui che entra in gioco la smart grid, che aiuta ad allocare correttamente l’energia prodotta in eccesso o in difetto.
Dall’energia centralizzata all’energia distribuita
Per comprendere pienamente le potenzialità di una smart grid è necessario conoscere la differenza tra una rete centralizzata e una rete decentralizzata. Tradizionalmente, l’energia elettrica viene prodotta dalle centrali – che possono utilizzare fonti fossili o rinnovabili – e viene poi distribuita tramite tralicci, centraline e cavi su tutto il territorio nazionale. Il flusso della corrente è unidirezionale, a senso unico: l’energia si sposta, infatti, dalla centrale verso i nodi periferici, e non viceversa, dando vita appunto a una “rete centralizzata”. In questo caso, la produzione di elettricità va pianificata in anticipo e si riversa continuamente sui consumatori (“dispatchment”), in una certa misura a prescindere dal loro effettivo fabbisogno energetico e dai loro consumi. Un sistema di questo tipo genera indiscutibilmente degli sprechi: dove va a finire l’energia elettrica prodotta dalle centrali e non consumata dai destinatari nelle loro abitazioni? Per semplicità, possiamo dire che andrà di fatto a disperdersi all’interno della rete, talvolta percorrendo anche notevoli tratte -e quindi con conseguenti perdite- senza alcuna possibilità di essere recuperata in un secondo momento.
Dal consumatore passivo al Prosumer
Il sistema tradizionale di gestione dell’energia mette in luce il fatto che tra produttore e consumatore non ci sia un rapporto di scambio, in quanto il flusso della distribuzione dell’energia è unicamente unidirezionale a cascata.
Totalmente opposta, invece, la questione della rete decentralizzata, soluzione implementabile solo quando la rete viene gestita in modo intelligente grazie all’impiego di una smart grid dotata di opportuni sensori e strumenti, ma soprattutto di algoritmi attuati da una intelligenza artificiale. Si parla in questo caso di mercato decentralizzato perché non ci sarà più solamente la grande centrale a rifornire i consumatori di energia, ma anche i singoli cittadini e le famiglie saranno a loro volta dei piccoli produttori di energia, grazie ai loro pannelli solari e alle possibilità di accumulo e redistribuzione dell’energia garantite dalle smart grid.
È in questo modo che l’energia inizia a essere davvero scambiata tra i diversi soggetti: quando è il consumatore stesso a generarla, può immetterla nella rete e renderla disponibile a terzi, trasformandosi da consumatore “passivo” a soggetto “attivo”, in grado di partecipare in prima persona al sistema di generazione, accumulo e distribuzione dell’energia. Ecco che nasce allora un nuovo attore: il “prosumer”, termine inglese coniato dall’unione di “produttore” e “consumatore”, che identifica perfettamente il ruolo di questa neonata figura ibrida. Un ulteriore neologismo si sta affacciando oggi alla ribalta: il “proconstomer”, cioè colui che è in grado sia di PROdurre, CONsumare e anche accumulare (STOrer). Queste figure sono protagonisti attivi all’interno delle smart grids. Ma anche il puro consumer può svolgere un ruolo se più consapevole dei propri consumi (e sprechi) e soprattutto di quando sia più conveniente consumare.
In conclusione, quali sono i vantaggi delle smart grid?
I vantaggi della smart grid sono a questo punto facilmente immaginabili. Pensando al singolo individuo, sicuramente il primo benefit da evidenziare è la diminuzione del costo dell’energia, che cala in modo esponenziale sia per effetto di una minore quantità di energia prelevata dalla rete esterna, in caso di generazione e accumulo domestico, sia grazie allo scambio attivato all’interno delle reti locali, con minori perdite di trasporto e maggiore facilità di despatchment.
Più risparmio, e più efficienza energetica per i singoli individui, ma c’è di più: anche l’ambiente ci guadagna, visto che le smart grids sono fondamentali per una maggiore diffusione dell’impiego di energie rinnovabili, che per definizione sono più difficilmente programmabili e in tempi come questi è più che mai fondamentale preoccuparsi della salvaguardia ambientale e dell’apporto che possiamo fornire a questa causa con le piccole scelte che prendiamo ogni giorno.
Un sistema decentralizzato e distribuito basato sulla gestione efficiente di produzione e distribuzione dell’energia proveniente da fonti rinnovabili impatta meno sull’ambiente: gli sprechi di risorse saranno infatti minori, così come le dannose emissioni di CO2.
E provate a pensare a tutto ciò in grande. Non è raro oggi osservare pannelli fotovoltaici sui tetti delle case che ci circondano: ma provate per un secondo a immaginare un futuro in cui tutti i palazzi saranno interamente ricoperti di pannelli, anche sulle pareti. E provate a immaginare un futuro in cui ogni palazzo sarà perfettamente integrato in una rete di cui fanno parte anche tutti i cittadini: una rete in cui tutti potranno immettere e ricevere energia pulita, senza più sprechi, in un circolo virtuoso che interessa tutti. Soprattutto l’ambiente.
L'OPINIONE DI REGALGRID
Il passaggio dal modello energetico “grande e concentrato” a quello “piccolo e distribuito” introdotto grazie alla Generazione Distribuita nelle reti in bassa tensione (Decreto Milleproroghe del 2020) costituisce per un cambio di paradigma epocale, con moltissimi vantaggi per tutti. Regalgrid si è concentrata fin dalla sua nascita nel rendere più facile e intelligente questa transizione. Tutti gli algoritmi proprietari e brevettati sono stati elaborati proprio per consentire alla rete dei consumer, prosumer e proconstomer di agire in maniera automatica e vantaggiosa, effettuando scambi energetici tra utenti ed eventuali accumuli distribuiti che aumentano notevolmente il ritorno di investimento di chi si è dotato di tali dispositivi ma anche di ridurre le bollette dei puri consumatori di energia. Oggi nel portafoglio delle offerte di Regalgrid esistono molte soluzioni sia per le situazioni “uno-a-molti”, tipiche dei condomini, che per le cosiddette “molti-a-molti”, tipiche delle Comunità Energetiche, indifferentemente per privati, aziende o amministrazioni pubbliche.