Rinnovabili, storage, sistemi di controllo dei consumi: il Centro Ricerche Enea si trasforma in una smart grid.

UNA CITTADELLA CON AL CENTRO IL SUPERCOMPUTER CRESCO

Nell’ottobre del 1839 venne inaugurata la prima rete ferroviaria di un’Italia che non si chiamava ancora Italia. Erano solo 7 chilometri, da Napoli a Portici, ma destinati a cambiare il mondo dei trasporti. Oggi Portici ci riprova con le smart grid. Al posto di quei 7 chilometri ci sono 4 edifici del Centro Ricerche Enea. Potrebbero sembrare pochi per simulare il complesso sistema di interazioni che è il cuore di una smart grid. Ma sono edifici che rappresentano vari aspetti della realtà urbana e uno è particolarmente “pesante” quanto a consumi energetici. Si tratta di quello che ospita Cresco, uno dei 500 supercomputer più performanti al mondo, cioè di strutture che possono arrivare ad avere consumi energetici paragonabili a quelli di una cittadina. Gli altri edifici sono uffici, che comprendono anche una mensa.

“Manca la funzione abitativa, ma per il resto sono rappresentati vari aspetti dei consumi di una comunità energetica”, spiega Maria Valenti, responsabile del Laboratorio Smart Grid e Reti Energetiche di Enea. “Inoltre il centro di calcolo ha un carico critico significativo e non interrompibile. Cioè ha una richiesta energetica con necessità simili a quelle di un ospedale: c’è un bisogno primario di energia elettrica a cui bisogna dare sempre risposta pena il rischio di vite umane in un caso e la potenziale perdita di funzioni e dati importanti nell’altro”.

RINNOVABILI, STORAGE, SISTEMI AVANZATI DI CONTROLLO DEI CONSUMI

A rendere più complessa la partita delle smart grid è naturalmente il fatto che, per raggiungere gli obiettivi di abbattimento delle emissioni serra, il sistema va alimentato con fonti rinnovabili e una parte di queste fonti non è programmabile, cioè subisce fluttuazioni che non coincidono con l’andamento della domanda. Come risolvere il problema?

“Questa è la domanda attorno a cui ruotano tutti i progetti di smart grid”, risponde Valenti. “E la risposta nasce dalla somma di vari elementi. Per questo vale la pena di descrivere il funzionamento del progetto che, nell’arco di circa tre anni, contiamo di rendere operativo a Portici. Parte essenziale del sistema è il passaggio dall’uso di combustibili fossili per le varie necessità energetiche a un sistema elettrificato. Alimentato da varie fonti rinnovabili. Sostenuto da sistemi di storage. E reso efficiente da processi avanzati di controllo dei consumi, dal teleriscaldamento, da algoritmi che costituiscono un’interfaccia tra reti di produzione e reti di distribuzione”.

La micro rete sperimentale di Portici dispone di apparati, impianti di produzione e simulatori che servono a testare il funzionamento delle strategie di funzionamento proposte. Gli algoritmi vengono utilizzati per evidenziare gli scenari che si aprono a seconda delle priorità date al carico energetico. In questo modo è possibile prevedere che conseguenze avrebbero determinate scelte se applicate su scala più ampia.

“La modernizzazione delle reti in prospettiva smart grid è un processo già in essere e necessario per accrescere la resilienza del sistema elettrico e raggiungere i target ambientali fissati dall’Unione europea, per integrare un numero progressivamente crescente di fonti rinnovabili nella rete, per procedere nello scenario della generazione distribuita”; continua Valenti. “E tutto ciò serve a evitare il rischio di sprecare parte dell’energia prodotta. Oggi ad esempio capita che gli impianti eolici vengano fermati perché la capacità di assorbimento da parte della rete è arrivata al massimo e non sono disponibili ulteriori forme di storage”.

RETI SMART: CONVENIENTI E RESILIENTI

Poi ci sono altri vantaggi legati alle smart grid. Uno è di ordine economico. Le energy community, da poco approvate, possono essere degli strumenti di aggregazione della domanda in una smart grid: il singolo utente in cambio delle disponibilità a modificare i propri consumi (ad esempio facendo slittare l’uso di alcuni elettrodomestici in funzione dell’appiattimento della curva della domanda), può ottenere un ritocco al ribasso della bolletta.

Un secondo vantaggio – continua Valenti – è legato alla resilienza. Una rete più “intelligente” è più stabile, affidabile e riduce le probabilità di guasto e blackout. Poi ci sono da mettere in conto benefici sociali legati all’incremento delle fonti rinnovabili e alla diminuzione di vari inquinanti tra cui le polveri sottili che, come è noto, rappresentano un potenziale rischio per la salute umana. Infine può profilarsi un beneficio in termini occupazionali e di mercato. Potrebbero nascere nuove realtà imprenditoriali start-up con l’obiettivo di fare sviluppo e innovazione tecnologica per le smart grid. Anche gli amministratori dei condomini potrebbero essere affiancati da nuove figure professionali che fanno da interfaccia tra le potenzialità espresse dalla tecnologia e gli utenti.