All’interno del comparto elettrico si parla da diverso tempo delle Smart Grids. La necessità di far evolvere le tradizionali reti di trasmissione e distribuzione in reti intelligenti deriva essenzialmente dalla diffusione delle fonti energetiche rinnovabili non programmabili e della generazione distribuita, che recentemente hanno comportato problematiche di natura economica e tecnica.
In primo luogo l’integrazione nel mercato elettrico di un ingente quantitativo di fonti rinnovabili intermittenti, in particolar modo del fotovoltaico, ha comportato alcuni problemi legati alla non programmabilità, quali:
- Eccessi di produzione rispetto ai consumi locali, con conseguenti problemi di sovraccarico della rete e distacco imposto degli impianti FER;
- Esigenza di un elevato e flessibile livello di riserva per bilanciare la rapida variabilità dei livelli di produzione, con oneri per il sistema dovuti all’acquisto di energia da centrali “di picco”.
In secondo luogo, la diffusione della generazione distribuita ha reso obsolete le reti tradizionali, concepite per trasportare energia unidirezionalmente da pochi grandi impianti a un elevatissimo numero di utenti. Un edificio, che nel passato poteva solo consumare oggi, con i pannelli solari o il mini-eolico, diventa una piccola centrale, generando flussi di energia bidirezionali. Vanno collegati dunque una pluralità di soggetti che possono essere sia produttori che consumatori e i cui comportamenti non sono prevedibili con affidabilità.
Tutto ciò richiede infrastrutture di TLC e strumenti tecnologici capaci di coordinare in modo istantaneo e efficiente produzione e consumo di elettricità. Gli investimenti da effettuare coinvolgono tutta la filiera del settore elettrico:
- Nella fase di generazione è necessario ottimizzare l’esercizio delle diverse fonti di generazione, in base alle condizioni della rete e alle caratteristiche dei consumi;
- Nella fase di trasmissione e distribuzione occorre garantire la qualità e la sicurezza delle reti mediante meccanismi di azione e reazione che coinvolgano sia la generazione che il consumo;
- Nella fase di consumo è necessario che l’utente finale assuma un ruolo attivo nel sistema, attraverso forme di monitoraggio e interazione con altri attori del sistema elettrico.
Per quanto riguarda la rete di trasmissione, dal 2007 ad oggi, Terna ha già investito per lo sviluppo della Smart Grid circa 300 milioni di euro e ha in programma per il futuro ulteriori 600 milioni. Già oggi la Rete di Trasmissione Nazionale è orientata a soddisfare le esigenze di flessibilità, economia e affidabilità richieste per l’integrazione delle fonti energetiche rinnovabili non programmabili, assorbendo energia da qualsiasi punto venga prodotta e trasferendola con flussi bi-direzionali ad aree in deficit e permettendo di effettuare ogni azione in tempo reale, attraverso innovativi sistemi di comunicazione.
A tal fine il piano di interventi di Terna è orientato al rafforzamento, controllo e monitoraggio della rete, con investimenti nell’automazione del mantenimento dell’equilibrio fra domanda e offerta di energia, la gestione coordinata delle reti di trasmissione e distribuzione e la sperimentazione di sistemi di accumulo.
In particolare le azioni messe in campo sono:
- Accresciuta capacità previsionale e monitoraggio in tempo reale della produzione non programmabile grazie a sensori di temperatura e anemometri;
- Nuovo sistema di previsione della produzione eolica;
- Regolazione dei flussi e ri-dispacciamento in tempo reale per massimizzare lo sfruttamento rete esistente, attraverso strumentazioni altamente tecnologiche che permettono di gestire i flussi di energia in maniera flessibile.
I benefici in termini di efficienza sono già osservabili. La Mpe (Mancata Produzione Eolica), ovvero la mancata immissione in rete di energia eolica prodotta dagli impianti era quantificabile nel 2009 in 700 GWh ed è scesa a 470 GWh l’anno successivo. In valore percentuale il dato si è dimezzato, passando dal 10,7% nel 2009 al 5,6% nel 2010. Percentuale che è ulteriormente scesa al 2,9% nel 2011 fino all’1,3% nel 2012. Se quindi qualche anno fa un decimo dell’energia eolica andava sprecata, oggi è solo la centesima parte.
I prossimi passi sono orientati alla sperimentazione di sistemi di accumulo diffuso dell’energia, al fine di massimizzare lo sfruttamento delle risorse da fonti rinnovabili e migliorare la regolazione del sistema in alta e altissima tensione. I sistemi di accumulo permetteranno di assorbire energia elettrica in caso di imminente sovraccarico della rete e di rilasciarla in carenza di immissione, migliorando il profilo di tensione della rete di trasmissione rendendola sempre più sicura ed efficiente.
Il processo verso una rete elettrica intelligente, tuttavia, sarà completato quando tutti gli attori della filiera saranno dotati degli strumenti necessari per fruire in modo efficiente dell’energia elettrica. In particolare, nella fase di consumo sarà necessario rendere l’utente un soggetto attivo del sistema, attraverso forme di monitoraggio e interazione con i punti di consumo. Se per quanto riguarda la rete di distribuzione l’Italia vanta un primato per numero di abitazioni dotate di contatori intelligenti (oggi sono installati circa 37 milioni di smart meter soprattutto grazie al programma Telegestore di Enel Distribuzione), molto c’è ancora da fare per quanto riguarda i sistemi di home management, ovvero sistemi domestici in grado di comunicare con il contatore intelligente e pianificare i cicli di programmazione ottimali degli elettrodomestici.
Uno dei temi fondamentali, infine, concerne i costi delle nuove reti intelligenti, stimati da qui al 2020 tra i 15 e i 60 mld di euro (Fonte: Politecnico di Milano, 2012), soprattutto in fase di distribuzione (investimenti stimati tra i 9 e i 15 mld di euro). Sul tema vi è ampio dibattito: da un lato, vi è chi sostiene, non a torto, che gli investimenti necessari saranno notevoli e ben difficilmente recuperabili con i previsti benefici. Dall’altro, diffusa è anche la posizione opposta. Sul punto è difficile assumere una posizione precisa, poiché anche i modelli di generazione distribuita sono in fase evolutiva. Il punto fondamentale è che noi crediamo che in nessun caso si debba caricare ulteriormente la bolletta elettrica che, come abbiamo detto in altri nostri contributi al dibattito e come sostiene anche la SEN (Strategia Energetica Nazionale), semmai va ridotta per favorire competitività e benessere collettivo.
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