In der Elektrizitätsbranche ist schon länger von Smart Grids die Rede. Die Notwendigkeit, die traditionellen Übertragungs- und Verteilungsnetze zu intelligenten Netzen weiterzuentwickeln, ergibt sich im Wesentlichen aus der Verbreitung nicht programmierbarer erneuerbarer Energiequellen und der dezentralen Erzeugung, die in letzter Zeit zu Problemen wirtschaftlicher und technischer Art geführt haben.
Erstens hat die Integration einer großen Menge intermittierender erneuerbarer Quellen, insbesondere der Photovoltaik, in den Strommarkt zu einigen Problemen im Zusammenhang mit der Nichtprogrammierbarkeit geführt, wie z.
- Überschussproduktion im Vergleich zum lokalen Verbrauch, mit daraus resultierenden Netzüberlastungsproblemen und erzwungener Abschaltung von RES-Anlagen;
- Bedarf an einem hohen und flexiblen Reserveniveau, um die schnellen Schwankungen der Produktionsniveaus auszugleichen, mit Kosten für das System aufgrund des Kaufs von Energie aus "Spitzen"-Anlagen.
Zweitens hat die Verbreitung der dezentralen Erzeugung traditionelle Netze obsolet gemacht, die darauf ausgelegt sind, Energie unidirektional von einigen wenigen großen Anlagen zu einer sehr hohen Anzahl von Verbrauchern zu transportieren. Ein Gebäude, das früher nur mit Sonnenkollektoren oder Mini-Windkraft verbrauchen konnte, wird zu einem kleinen Kraftwerk, das bidirektionale Energieflüsse erzeugt. Es müssen also eine Vielzahl von Subjekten angeschlossen werden, die sowohl Produzenten als auch Konsumenten sein können und deren Verhalten nicht verlässlich vorhersagbar ist.
All dies erfordert Telekommunikationsinfrastrukturen und technologische Werkzeuge, die in der Lage sind, Stromerzeugung und -verbrauch sofort und effizient zu koordinieren. Die zu tätigenden Investitionen betreffen die gesamte Kette des Stromsektors:
- In der Erzeugungsphase ist es notwendig, den Betrieb der verschiedenen Erzeugungsquellen auf der Grundlage der Netzbedingungen und der Verbrauchseigenschaften zu optimieren;
- In der Übertragungs- und Verteilungsphase ist es notwendig, die Qualität und Sicherheit der Netze durch Aktions- und Reaktionsmechanismen zu gewährleisten, die sowohl Erzeugung als auch Verbrauch umfassen;
- In der Verbrauchsphase muss der Endverbraucher durch Formen der Überwachung und Interaktion mit anderen Akteuren im Stromsystem eine aktive Rolle im System übernehmen.
Was das Übertragungsnetz betrifft, so hat Terna von 2007 bis heute bereits rund 300 Millionen Euro in die Entwicklung des Smart Grid investiert und plant weitere 600 Millionen in der Zukunft. Bereits heute ist das nationale Übertragungsnetz darauf ausgerichtet, die Anforderungen an Flexibilität, Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit zu erfüllen, die für die Integration nicht programmierbarer erneuerbarer Energiequellen erforderlich sind, um Energie dort aufzunehmen, wo sie erzeugt wird, und sie mit bidirektionalen Flüssen in Defizitgebiete zu übertragen und ermöglicht es Ihnen, jede Aktion in Echtzeit durch innovative Kommunikationssysteme auszuführen.
Zu diesem Zweck zielt der Aktionsplan von Terna darauf ab, das Netz zu stärken, zu kontrollieren und zu überwachen, mit Investitionen in die Automatisierung der Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zwischen Energieangebot und -nachfrage, die koordinierte Verwaltung der Übertragungs- und Verteilungsnetze und die Erprobung von Akkumulationssystemen.
Die durchgeführten Maßnahmen sind insbesondere:
- Erhöhte Prognosekapazität und Echtzeitüberwachung der nicht programmierbaren Produktion dank Temperatursensoren und Anemometern;
- Neues Vorhersagesystem für die Windproduktion;
- Flussregulierung und Redispatch in Echtzeit, um die Nutzung des bestehenden Netzes zu maximieren, durch hochtechnologische Instrumente, die eine flexible Steuerung der Energieflüsse ermöglichen.
Die Effizienzgewinne sind bereits sichtbar. Die MPE (Lost Wind Production), also die Nichteinspeisung der von den Anlagen produzierten Windenergie ins Netz, war 2009 mit 700 GWh bezifferbar und sank im Folgejahr auf 470 GWh. Prozentual gesehen halbierte sich der Wert von 10,7 % im Jahr 2009 auf 5,6 % im Jahr 2010. Ein Prozentsatz, der weiter auf 2,9 % im Jahr 2011 und auf 1,3 % im Jahr 2012 zurückging. Wenn also vor etwa einem Jahr ein Zehntel der Windenergie verbraucht wurde verschwendet wurde, heute ist es nur noch ein Hundertstel.
Die nächsten Schritte zielen darauf ab, mit weit verbreiteten Energiespeichersystemen zu experimentieren, um die Nutzung von Ressourcen aus erneuerbaren Quellen zu maximieren und die Regulierung des Hoch- und Höchstspannungssystems zu verbessern. Die Speicher ermöglichen es, bei drohender Netzüberlastung Strom aufzunehmen und bei fehlender Einspeisung wieder abzugeben, wodurch das Spannungsprofil des Übertragungsnetzes verbessert und damit zunehmend sicherer und effizienter wird.
Der Prozess hin zu einem intelligenten Stromnetz wird jedoch abgeschlossen sein, wenn alle Akteure in der Lieferkette mit den notwendigen Werkzeugen ausgestattet sind, um Strom effizient zu nutzen. Insbesondere in der Verbrauchsphase wird es notwendig sein, den Benutzer durch Formen der Überwachung und Interaktion mit den Verbrauchsstellen zu einem aktiven Subjekt des Systems zu machen. Wenn Italien im Hinblick auf das Verteilungsnetz einen Rekord bei der Anzahl der mit intelligenten Zählern ausgestatteten Haushalte vorweisen kann (heute sind rund 37 Millionen intelligente Zähler installiert, vor allem dank des Telegestore-Programms von Enel Distribuzione), gibt es noch viel zu tun in Bezug auf Home-Management-Systeme, also Haushaltssysteme, die mit dem Smart Meter kommunizieren und die optimalen Programmierzyklen der Geräte planen können.
Schließlich betrifft eine der grundlegenden Fragen die Kosten der neuen intelligenten Netze, die bis 2020 auf 15 bis 60 Milliarden Euro geschätzt werden (Quelle: Politecnico di Milano, 2012), insbesondere in der Verteilungsphase (geschätzte Investitionen zwischen 9 und 15 Milliarden Euro). Das Thema wird ausführlich diskutiert: Auf der einen Seite wird nicht zu Unrecht argumentiert, dass die erforderlichen Investitionen beträchtlich und mit den erwarteten Vorteilen nur sehr schwer wieder hereinzuholen sein werden. Andererseits ist auch die gegenteilige Position weit verbreitet. Da sich auch verteilte Generationsmodelle in einer Evolutionsphase befinden, ist es schwierig, hier eine genaue Position zu beziehen. Der grundlegende Punkt ist, dass wir der Meinung sind, dass die Stromrechnung auf keinen Fall zusätzlich belastet werden sollte, was, wie wir in unseren anderen Diskussionsbeiträgen gesagt haben und auch von der SEN (Nationale Energiestrategie) unterstützt werden, eher sollte reduziert werden, um die Wettbewerbsfähigkeit und das kollektive Wohlergehen zu fördern .
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