L’INTELLIGENZA ARTIFICALE AL SERVIZIO DELLE RETI INTELLIGENTI

Di smart grid si parla molto da molto tempo. Eppure la sensazione è che restino, per la larga maggioranza degli italiani, un concetto ancora astratto e lontano. Perché dunque non provare a spiegare come questa rete intelligente può cambiare le nostre vite? Magari partendo dal rilancio contenuto nel nuovo progetto Mission Innovation, finanziato dal MiTE?

“È vero, le smart grid sono uno dei temi su cui si registra una certa distanza tra l’attenzione della comunità scientifica e quella dell’opinione pubblica, anche perché molti degli sviluppi che si vanno delineando in sede tecnica sono ancora a livello sperimentale. Ma la spinta del nuovo progetto Mission Innovation, che abbiamo avviato nel maggio scorso, può servire anche ad accorciare questa distanza”, risponde Francesco Sergi, responsabile del settore smart grids del CNR.

L’attività del CNR, spiega Sergi, è concentrata sui sistemi di controllo. Uno dei principali obiettivi è lo sviluppo di modelli numerici, anche basati sull’intelligenza artificiale per le microreti che usano rinnovabili, accumulo, produzione di idrogeno, implementazione dei carichi elettrici attraverso meccanismi di demand response. Si tratta di abbassare i picchi di domanda elettrica spalmando lungo la giornata consumi (ad esempio di lavatrici e lavastoviglie) che tendono a concentrarsi in alcune fasce orarie. Infatti se queste fasce non coincidono con quelle della produzione di picco delle rinnovabili si crea un problema. Che può essere risolto con un duplice intervento: da una parte attraverso sistemi di accumulo che consentono di immagazzinare l’energia rinnovabile prodotta, dall’altra con la programmazione della domanda.

IOT E SISTEMI DI CONTROLLO PER MONITORARE I CONSUMI

“Queste operazioni sono possibili grazie a sofisticati sistemi di controllo in grado di gestire i modelli matematici che tengono conto dell’andamento dei consumi e di quello della produzione elettrica da rinnovabili”, continua Sergi. “Nel vecchio paradigma basato sulla produzione attraverso combustibili fossili era la produzione che inseguiva il carico elettrico. Nel nuovo paradigma basato sulla produzione attraverso fonti rinnovabili avviene il contrario: la curva di carico deve adeguarsi, almeno in una certa misura, alla disponibilità di energia”.

Per raggiungere questo obiettivo – prosegue il responsabile smart grid del CNR – sono utili gli aggregatori di domanda, che per ora non inglobano ancora le utenze familiari. Le microreti connesse alla rete elettrica pubblica possono fornire un grande supporto per assolvere a questo ruolo, con l’obiettivo di raggiungere anche questo tipo di utenti. Intanto si è cominciato ad attivare aggregatori che tengono assieme utenze di natura industriale, cioè un numero più ridotto di utenze caratterizzate da una domanda consistente di energia.

“Per passare alle microreti formate da utenze di tipo familiare bisogna mettere in campo sistemi di building automation per far dialogare i singoli apparecchi con il sistema di controllo: è la logica dell’IOT, l’internet of things”, aggiunge Sergi. “In commercio ci sono diversi elettrodomestici disponibili per queste funzioni, che possono essere collegati alla microrete anche attraverso un wifi. È un’estensione della domotica che già oggi permette di regolare a distanza l’illuminazione degli ambienti o i sistemi di condizionamento dell’aria”.

Quali sono in questo quadro le caratteristiche del progetto Mission Innovation? “Un’idea forte è l’aggregazione tra più reti. Ogni microrete può unirsi ad altre microreti in modo da formare un agglomerato più consistente, in grado di influire maggiormente sull’ottimizzazione del sistema elettrico. In questo modo si possono ottenere vantaggi non solo sul piano ambientale ma anche su quello economico, sulle bollette”.

Inoltre ogni microrete si configura come una struttura energeticamente indipendente, anche se è collegata al sistema elettrico. Una situazione simile a quella delle piccole isole connesse, fa notare il CNR, che infatti rappresentano un territorio ideale per studiare l’implementazione di una microrete. Che a sua volta può collegarsi ad altre microreti formando, per continuare nell’analogia, un arcipelago.

“Ci sono vari enti in Italia che lavorano sulle microreti”, precisa Sergi. “Il nostro ruolo come CNR è principalmente quello di ottimizzare i sistemi di controllo, incrementarne l’interoperabilità, oltre che sviluppare le tecnologie energetiche che si trovano al loro interno. Lo scenario di applicabilità di questi sistemi può essere valutato nel breve-medio periodo, attorno ai 5 anni. Molto dipende dal legislatore e dagli operatori di rete”.