- scritto da Luca Facchini
- categoria Curiosità ecosostenibili
Il decentramento energetico e le Smart Grids
L’attuale panorama energetico mondiale presenta un numero ristretto d’imprese che concentrano la produzione di energia elettrica in megacentrali diversamente alimentate. La necessità di concepire e realizzare grandi centrali di produzione e imponenti dorsali ad alta tensione per distribuire l’energia prodotta a milioni di persone ha ostacolato il processo di decentramento energetico e lo sviluppo delle smart grids e, di contro, ha reso naturalela nascita di monopoli energetici. E’ il caso per esempio della nazionalizzazione dell’ENEL in Italia negli anni ’60, dove solamente attraverso concentrazioni di capitali e conoscenze condivise in un unico soggetto imprenditoriale, in questo caso pubblico, è stato possibile concretizzare in breve tempo l’impresa colossale, indispensabile al sistema economico, di elettrificazione diffusa sul territorio.
Il sistema così realizzato ha visto la sua massima espressione in un contesto in cui il flusso di elettricità viaggiava in maniera unidirezionale, seguendo la logica della produzione–distribuzione–consumo e l’utente finale o cittadino ha rivestito il ruolo di ”consumatore” di energia.
È ormai opinione corrente che questo sistema infrastrutturale complesso così concepito presenta momenti di rigidità che incidono negativamente sull’economia di un paese e non risponde più all’evolversi delle richieste del mercato.
Il mercato evoluto nell’ultimo ventennio a livello planetario ha portato al superamento del monopolio dell’energia in favore di un regime, tuttavia imperfetto, di concorrenza tra imprese private e pubbliche permettendo anche al singolo cittadino la possibilità di diventare un produttore di energia. Questo processo in Italia come nel resto del Mondo ha incontrato non poche problematiche legate al sistema di distribuzione dell’elettricità a causa dell’invecchiamento delle linee con gravi perdite di tensione ed energia lungo il trasporto. A complicare la situazione è intervenuto oltretutto il fenomeno sempre più diffuso di nuove forme di produzione energetica da fonti rinnovabili.
Ciò comporta il passaggio da un sistema centralizzato a uno decentralizzato in una rete progettata per un servizio “passivo” e unidirezionale. Se si tratta di connessioni limitate, il problema potrà essere facilmente superato; se però la penetrazione di energia da più impianti di generazione diventa elevata, in applicazione degli incentivi comunitari per esempio, ciò potrà dar luogo a una serie di problemi:
– Modifica dei sistemi e dei dispositivi di protezione della tensione;
–; Nuove strategie di controllo della regolazione dei profili della tensione dal momento che lungo la linea questi vengono modificati da immissioni da impianti diffusi;
– Il contributo intermittente delle immissioni da fonti rinnovabili richiede interventi di compensazione delle oscillazioni.
In un contesto del genere, pertanto, è chiaro che la sfida che ci attende, per non compromettere lo sviluppo delle fonti alternative, sarà quella di intervenire sulla rete elettrica, la vera strozzatura del sistema elettrico.
LA GENERAZIONE DISTRIBUITA
Una soluzione alle problematiche fin qui illustrate risulta la generazione di energia distribuita. Questa rappresenta un modo di concepire e gestire la rete elettrica basata non soltanto sulle megacentrali ma anche su diffuse unità produttive (campi eolici, solari, fotovoltaici, a biomasse e cogeneratori) di dimensioni ridotte collegate direttamente alle utenze e a bassa tensione.
I vantaggi sono:
– Minore lunghezza delle reti e quindi minor costo di distribuzione;
– Minore dispersione. Oggigiorno in media il 10% dell’energia prodotta si perde nella rete di trasmissione e distribuzione. La generazione distribuita, avvicinando la centrale elettrica, o meglio più centrali elettriche interconnesse, al luogo di utilizzo finale dell’energia aumenta anche l’affidabilità della rete e rappresenta un fatto particolarmente importante per gli impianti a fonti rinnovabili, che per la maggior parte producono e riversano energia in maniera discontinua;
– Maggiore efficienza. Se da un lato la minor dimensione penalizza le economie di scala, dall’altro determina una maggiore efficienza. Si pensi che un impianto di media dimensione raggiunga efficienze dell’80% complessivo contro il 35% delle migliori megacentrali;
– Maggiore accesso, controllo e gestione della rete da parte della popolazione.
Quest’ultimo punto introduce un aspetto non di poco conto. La salvaguardia e lo sviluppo sociale in senso democratico passa proprio attraverso la “democratizzazione dell’energia”, concetto ormai condiviso da molti economisti, scienziati e tecnici, introdotto da Jeremy Rifkin, economista, saggista ed ambientalista attivo che sostiene, tra l’altro:” … La terza rivoluzione industriale dovrà portare alla democratizzazione dell’energia che dovrà essere accessibile per tutti proprio come lo è oggi la rete internet.Si tratta quindi di energia pulita autoprodotta, dalle aziende, dalle case, dagli uffici e poi condivisa secondo il modello della rete di Internet, così come già si condividono le informazioni oggi attraverso il Web. ……In questo modo i cittadini darebbero vita a posti di lavoro e nuove chance di green economy, un’opportunità soprattutto per la miriade di giovani laureati e specializzati ma che soffrono gli alti tassi di disoccupazione odierna...”.
LE SMART GRID
La rete elettrica, all’interno di questo nuovo scenario, costituisce l’“enabler” della transizione. È infatti destinata gradualmente a trasformarsi da rete “passiva”, in cui il flusso di corrente scorre dal luogo di produzione a quello di consumo, a rete “attiva” e “intelligente” – Smart grid – capace di gestire e regolare più flussi elettrici che viaggiano in maniera discontinua e bidirezionale.Rispetto alle reti elettriche tradizionali le Smart Grid sfruttano al massimo i vantaggi offerti dall’era digitale e il principio di funzionamento assomiglia molto alla rete internet. Il sistema è in grado di garantire servizi ad alto valore aggiunto per l’imprenditoria, integrazione con grandi centrali e altre tipologie di fornitura di energia, flessibilità nella gestione in relazione con il mercato e nell’espansione delle reti.
Questa trasformazione è destinata a causare notevoli modifiche nel settore; si prevede per i prossimi cinque anni un notevole sviluppo per le tecnologie per le reti intelligenti: questo è quanto emerge da un report su accumuli di energia, generazione distribuita e micro – reti realizzato da Zpryme Research & Consulting, commissionato dallo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineering).
A niente valgono le tesi dei detrattori delle energie rinnovabili e della generazione distribuita che utilizzano spesso l’argomento dell’incapacità della rete a gestire un sistema complesso di flussi elettrici, provenienti da una molteplicità d’impianti a fonti rinnovabili funzionanti in maniera discontinua.
Risulta evidente dalle considerazioni esposte fino a questo punto come il miglioramento delle infrastrutture elettriche sia un obiettivo fondamentale per i paesi leader mondiali. L’insieme dei Governi ha come obiettivo concreto il progetto dell’implementazione delle Smart Grid e non a caso sono un punto centrale del programma del presidente degli Stati Uniti Barack Obama.
Insomma, una democratizzazione del sistema di produzione e di distribuzione si sposa con l’aumento della sicurezza e con la competitività del Paese. Siamo all’inizio di una profonda trasformazione del sistema energetico che, se gestita bene, porterà risultati positivi non solo all’occupazione e all’ambiente, ma anche all’economia e al controllo dal basso di un bene prezioso come l’energia.
