Intervista a Marialaura Di Somma, Enea, coordinatrice di eNeuron, progetto finanziato nell’ambito di Horizon 2020

Le comunità energetiche rappresentano un potenziale inedito di innovazione del mercato e delle infrastrutture, anticipando uno scenario di produzione distribuita in cui gli stessi cittadini diventano produttori/consumatori, tendendo quindi al monitoraggio e all’ottimizzazione dei consumi energetici individuali in maniera più responsabile, riducendo la spesa delle famiglie e promuovendo nuove filiere di sviluppo territoriale. L’emergente settore delle comunità energetiche si dimostra anche uno strumento utile e innovativo per facilitare lo sviluppo di impianti rinnovabili.

Sul futuro delle comunità energetiche abbiamo rivolto alcune domande all’ingegner Marialaura Di Somma, ricercatrice presso il Laboratorio Smart Grid e Reti Energetiche del Centro Enea di Portici, coordinatrice di eNeuron, progetto della durata di 4 anni, iniziato a novembre 2020 e finanziato con circa 6 milioni di euro nell’ambito del programma H2020, che si inserisce nel quadro di policy europeo e nazionale per lo sviluppo delle comunità energetiche.

Perché sono importanti le comunità energetiche, intese come un’infrastruttura integrata per tutti i vettori energetici, con il sistema elettrico come spina dorsale, e caratterizzate dall’accoppiamento delle reti elettriche con quelle del gas, del riscaldamento e del raffrescamento?

Il concetto di comunità energetica integrata risponde appieno alle politiche instaurate dalla Commissione europea con la “Energy Roadmap 2050”. Questa roadmap intende decarbonizzare completamente l’economia dell’Unione entro il 2050 proponendo obiettivi ambiziosi quali la riduzione delle emissioni di gas serra al di sotto dell’80-95% rispetto ai livelli del 1990. In accordo con tale visione, assumono un ruolo cruciale i sistemi energetici integrati: gestione integrata del vettore elettrico, mobilità, vettore termico per il riscaldamento e raffrescamento ambiente, varie tipologie di accumulo, coinvolgimento dell’utente finale nella gestione del sistema stesso.

Tali sistemi consentono di massimizzare l’efficienza dell’approvvigionamento energetico e negli usi finali, nonché di incrementare i livelli di penetrazione delle rinnovabili grazie allo sfruttamento delle sinergie esistenti tra i diversi vettori energetici e al ruolo attivo degli utenti finali. Ad esempio, le tecnologie power-to-heat implementate tramite pompe di calore permettono di ottenere una maggiore flessibilità della domanda energetica e incrementare, al contempo, l’uso delle Fer per la richiesta di riscaldamento e raffrescamento degli edifici. Ciò porta benefici anche agli operatori di rete grazie a un utilizzo più efficiente della capacità di generazione esistente, alla ridotta necessità di potenziare la rete di distribuzione, alla diminuzione dei carichi di picco, al taglio dei costi di gestione.

In sintesi, le comunità energetiche locali integrate forniscono nuove opportunità per la decarbonizzazione dei sistemi energetici locali attraverso l’integrazione delle Fer e una combinazione ottimale delle diverse fonti energetiche disponibili in loco.

Promuovendo il ruolo attivo dei cittadini nell’ambito della transizione energetica, siamo in presenza di una democratizzazione dell’approvvigionamento energetico?

Con l’emanazione del Clean Energy Package for all Europeans, un insieme di atti legislativi definiti per ridisegnare il profilo del mercato energetico europeo, l’Unione intente promuovere il ruolo attivo dei cittadini europei nell’ambito della transizione energetica, concedendo loro la possibilità di prendere decisioni autonome su come produrre, immagazzinare, vendere o condividere la propria energia. Tale paradigma di “democratizzazione” dell’approvvigionamento energetico si esplica pienamente nel concetto di comunità energetica locale integrata, intesa come un insieme di utenze energetiche che decidono di effettuare scelte comuni dal punto di vista del soddisfacimento del proprio fabbisogno energetico, per massimizzare i benefici derivanti da questo approccio collegiale.

Qual è l’obiettivo del progetto? Per eNeuron si parla di un approccio multi-obiettivo per identificare soluzioni di compromesso tra obiettivi a breve e a lungo termine in grado di soddisfare le aspettative dei diversi stakeholder coinvolti. E’ corretta questa lettura?

Assolutamente sì. eNeuron si propone di sviluppare strumenti innovativi per la progettazione e la gestione di comunità energetiche locali integrate attraverso l’uso ottimale di vettori energetici multipli, considerando priorità sia a breve che a lungo termine, rappresentate dalla sostenibilità economica e ambientale di questo nuovo paradigma energetico. I tool che verranno sviluppati in eNeuron si rivolgono a diversi stakeholder, tra cui i prosumer locali che potranno trarre vantaggio dalla riduzione dei costi dei vettori energetici grazie ad una gestione ottimizzata delle risorse, i gestori delle reti di distribuzione che trarranno vantaggio dalla riduzione delle congestioni, i decisori politici e gli enti regolatori che otterranno benefici nel garantire sistemi di approvvigionamento energetico sempre più sostenibili e sicuri, assicurando la fornitura di energia a prezzi accessibili per tutti gli utenti.

Quali problemi e quali soluzioni progettuali e gestionali si presentano per una comunità energetica locale integrata?

La progettazione e la gestione delle comunità energetiche integrate è tanto cruciale quanto complessa e l’ampia gamma di attori coinvolti rende tale task ancora più arduo.

La progettazione di una comunità energetica implica intrinsecamente la necessità di considerare obiettivi multipli e spesso conflittuali. Basti pensare ad obiettivi di natura economica come la minimizzazione dei costi di gestione e di investimento della rete che, nella maggior parte dei casi, risultano in conflitto con obiettivi ambientali come la minimizzazione delle emissioni di CO2.

Di conseguenza, non esiste una singola soluzione in grado di soddisfare tutte le parti interessate. Da qui nasce l’esigenza di passare ad un approccio multi-obiettivo per trovare soluzioni di compromesso a beneficio dei diversi stakeholder.

Inoltre, la gestione delle risorse energetiche distribuite presenti nella comunità e le relative attività di pianificazione risultano complesse se si considera l’interazione tra più vettori energetici. Sono pertanto necessari approcci innovativi per identificare soluzioni eque per promuovere la partecipazione dei vari stakeholder a questi processi decisionali e per rendere le comunità energetiche sostenibili tanto nel breve, quanto nel lungo periodo.

Quali sono i siti dove verrà testata e validata la piattaforma eNeuron? Verranno sperimentate soluzioni diverse per i quattro siti?

La piattaforma di gestione delle comunità energetiche eNeuron verrà testata e validata in quattro siti pilota in Europa caratterizzati da un’elevata complementarità tra loro e descritti brevemente di seguito

La microrete energetica di Montedago ad Ancona messa a disposizione dall’Università Politecnica delle Marche. E’ caratterizzata dalla presenza di vettori energetici multipli quali elettricità, energia termica per riscaldamento e raffrescamento mediante rete di teleriscaldamento e teleraffrescamento, gas naturale. Le soluzioni tecnologiche implementate nel pilot italiano consentiranno di dimostrare che la maggiore integrazione tra reti energetiche contribuisce ad aumentare la flessibilità del sistema in presenza di un’elevata quota di energie rinnovabili.

La base navale di Lisbona della Marina Militare Portoghese. E’ caratterizzata dalla presenza del vettore elettrico, termico per riscaldamento e raffrescamento e della mobilità elettrica. Le principali applicazioni che verranno analizzate riguardano: il forecasting dell’uso dell’energia a livello locale e della flessibilità dell’utente; schemi e modelli di condivisione dell’energia peer-to-peer; ottimizzazione del sistema locale per la fornitura di servizi ancillari per evitare la congestione della rete attiva locale e per supportare la stabilità della tensione.

Il laboratorio “Skagerak” dell’operatore della rete elettrica di distribuzione norvegese Lede. Ovvero uno stadio di calcio in cui verranno provate e testate diverse soluzioni energetiche, caratterizzate dalla presenza del vettore elettrico, della mobilità elettrica e del vettore idrogeno. Il pilot norvegese consentirà di analizzare l’utilizzo del software Integrate, messo a disposizione da SINTEF per la progettazione e la gestione di sistemi multi-vettore attraverso un’interfaccia grafica user-friendly.

La città di Bydgoszcz in Polonia, gestita dall’operatore della rete elettrica di distribuzione Enea Operator. E’ caratterizzata dalla presenza del vettore elettrico e di quello termico ottenuto come calore di scarto da impianti di cogenerazione. Le soluzioni tecniche che verranno analizzate nel pilot polacco riguardano l’utilizzo di un sistema energetico locale ottimizzato per la fornitura di servizi ancillari alla rete di media tensione (MT), per evitare la congestione della rete attiva locale e per supportare la stabilità della tensione.

Per ulteriori informazioni sul progetto eNeuron: eneuron.eu