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Smart grid technologies

Le reti energetiche smart sono le reti del futuro

Flessibilità e resilienza sono le due virtù chiave delle reti energetiche smart in un mondo che si muove verso un futuro più sostenibile

Pubblicato il: 20 LUGLIO, 2020

Le reti energetiche smart sono come l’internet

La smart grid e Internet hanno molte cose in comune. Entrambi sono figli della digitalizzazione. Entrambi sono caratterizzati da flessibilità e resilienza. In entrambi i casi, la resilienza deriva dalla sovrabbondanza, la capacità di una parte della rete di prendere il posto di un'altra per garantire il raggiungimento della destinazione finale. Entrambi sono decentralizzati e favoriscono la dispersione: Internet si basa su milioni di piccoli computer collegati tra loro, la flessibilità della smart grid consente di attingere alla capacità dei generatori di proprietà dei clienti, dei pannelli solari sui tetti e così via, ma anche dell'output prodotto da enormi centrali elettriche.  Entrambi sono interattivi. Nelle reti elettriche tradizionali, i flussi di energia vanno in una sola direzione: dall'utility al consumatore. Al contrario, una smart grid è tale perché i flussi vanno in entrambe le direzioni allo stesso modo dei dati che viaggiano in Internet, in questo caso dall'utility al consumatore e dall'utente di nuovo all'utility. I flussi sono guidati da un sistema di controlli, computer e nuove tecnologie che lavorano insieme per rispondere rapidamente alle mutevoli richieste alla rete.

Reti energetiche smart per città digitali

Resilienza e flessibilità rendono la smart grid parte integrante della creazione di città intelligenti. Le fonti di energia rinnovabile che stanno guadagnando rapidamente importanza hanno uno svantaggio significativo: dipendono dalle condizioni meteorologiche. Ad esempio, in un giorno senza vento, le turbine eoliche che una società di servizi normalmente potrebbe utilizzare per soddisfare i picchi di domanda non producono energia e il loro input deve essere sostituito. Come abbiamo visto, la rete intelligente semplifica l'integrazione nella rete di fonti alternative, come l'elettricità proveniente dalle case e dai veicoli elettrici, nonché l'energia immagazzinata in precedenza.
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Più efficienza, meno sprechi

Una rete intelligente rende più efficiente il consumo di energia, riducendo costi e sprechi. Poiché consente il monitoraggio costante dell'utilizzo, una smart grid può garantire che l'energia che un cliente attinge dalla rete diminuisca quando la domanda raggiunge il picco, aiutando in questo modo a ridurre le bollette. I dati sullo stato della rete, aggiornati al minuto, riducono i costi operativi per l'utility, che si traducono in costi energetici inferiori per i clienti.
Il flusso di dati in tempo reale che è una caratteristica distintiva di una smart grid offre anche vantaggi ulteriori. I contatori intelligenti, un passaggio chiave nella modernizzazione della rete, forniscono dati di consumo in tempo reale e consentono servizi avanzati come la fatturazione su misura per il singolo utente; inoltre, forniscono ai clienti le informazioni necessarie per adattare i propri comportamenti in modo da mantenere le bollette più basse possibili.

Reti energetiche smart per la resilienza

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Il flusso di dati dalla rete aiuta anche l'utility a ripristinare più rapidamente la fornitura dopo un'interruzione. È possibile che le interruzioni di corrente, anche su larga scala, diventino sempre più significative quanto più i cambiamenti climatici porteranno con frequenza eventi meteorologici estremi. Alcuni esempi: nel 2016 una violenta tempesta, descritta come un evento che si verifica una volta in 50 anni, si è abbattuta sul South Australia, abbattendo i piloni e danneggiando gli interconnettori che regolano il flusso di energia tra le reti, lasciando la maggior parte dello stato, inclusa la capitale Adelaide, senza corrente. Nell'ottobre 2018 la società di servizi Pacific Gas & Electric ha dovuto interrompere la fornitura a 60.000 clienti per ridurre il rischio di incendi causato dai venti di tempesta che scuotevano i cavi elettrici, provocando scintille. Gli incendi che hanno devastato parti dell'Australia alla fine del 2019 a causa di temperature elevate e venti forti sono un altro esempio.

Una soluzione chiave per contrastare il cambiamento climatico

La flessibilità nell'approvvigionamento di energia è fondamentale dal momento che il clima si riscalda e il livello del mare aumenta. Come molte altre megalopoli, Londra corre il rischio di inondazioni causate dalle maree del Mare del Nord. La città trae energia da generatori situati sulla costa che potrebbero subire danni se il livello del mare dovesse salire, e dispone di sottostazioni elettriche vulnerabili alle inondazioni locali, secondo uno studio di C40, una rete delle più grandi città del mondo che si concentra sulla risposta al cambiamento climatico. Tra le altre possibili cause di interruzioni di corrente figurano pirateria informatica, eruzioni solari, inondazioni e terremoti. In breve, come qualsiasi rete, anche una smart grid è vulnerabile ai disagi. 
Ma il costante flusso bidirezionale di dati che la caratterizza può aiutare a rilevare le interruzioni, qualunque sia il motivo per cui si verificano, e isolarle e contenerle prima che si trasformino in veri e propri blackout. La flessibilità e la resilienza sono fondamentali per ridurre quella che potremmo chiamare la fragilità dei sistemi, dalle comunicazioni ai trasporti, all'energia e molto altro, che sono alla base della vita moderna. La smart grid è una parte fondamentale di quella rete di reti, una soluzione essenziale che guiderà le città intelligenti verso un futuro più efficiente e digitalizzato.