Le Smart Grid sono la prossima tappa della digitalizzazione del settore energetico. Rappresentano un nuovo modo di distribuire l’energia elettrica, più intelligente e decentralizzato.

Il concetto di Smart Grid, o “rete di distribuzione intelligente”, nasce con l’avvento delle energie prodotte da fonti rinnovabili, che stanno trasformando il paradigma della produzione e della distribuzione dell’energia.

Finora, l’energia elettrica è stata perlopiù prodotta da centrali di grandi dimensioni e distribuita sul territorio nazionale tramite reti passive. Il flusso della corrente è cioè a senso unico: si sposta dalla centrale ai nodi periferici e non in direzione opposta.

La quantità di energia elettrica distribuita in una determinata zona è il risultato di previsioni e viene dunque programmata in anticipo. Ma non sempre la quantità di energia che si prevede venga consumata corrisponde al reale fabbisogno. Ciò comporta evidentemente degli sprechi, nel caso in cui l’energia distribuita sia maggiore dei consumi effettivi.

In un momento storico in cui l’efficienza energetica è una priorità assoluta, questo modello sta diventando obsoleto. Le reti di nuova generazione dovranno essere bidirezionali e decentralizzate, venendo incontro alle reali necessità energetiche di un territorio.

Cos’è una Smart Grid e a cosa serve

Oggi la produzione di energia non è più un’esclusiva delle grandi centrali elettriche. Il moltiplicarsi di centri di generazione di media e piccola dimensione che sfruttano le fonti energetiche rinnovabili come il fotovoltaico, l’eolico, il termico o l’idroelettrico ha arricchito e frammentato lo scenario. E dal momento che le fonti rinnovabili sono per definizione fonti “non programmabili”, occorre essere in grado di accumulare l’energia non necessaria nell’immediato per poi utilizzarla nei periodi di maggiore richiesta.

È qui che interviene la Smart Grid, un sistema distributivo intelligente che permette di integrare anche le fonti energetiche “non programmabili” e di stoccare l’energia prodotta, bilanciando deficit e surplus nella rete. Ciò è reso possibile anche da sensori smart posti lungo di essa, con i quali è monitorata la distribuzione dell’energia elettrica.

Queste tecnologie intelligenti consentono uno scambio di informazioni bidirezionale, favorendo il passaggio da un modello di generazione e distribuzione centralizzato a un sistema di generazione distribuita.

Le società di distribuzione energetica stanno dunque trasformando le loro reti, integrando i flussi di energia prodotti dalle centrali tradizionali con quelli generati dai singoli cittadini. La rete elettrica non dovrà più limitarsi a trasmettere energia dalle centrali agli utenti, ma avrà anche il compito di “far dialogare” produttori e consumatori, armonizzando produzione e consumo di energia.

Il significato di una Smart Grid

Possiamo riassumere il significato di una Smart Grid in alcuni concetti chiave.

  1. Dal grande al piccolo. Istituzioni e organizzazioni stanno cercando soluzioni per rendere la produzione di energia elettrica sempre meno dipendente dai combustibili fossili. Gli impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabile sono una risposta. Questi impianti chiedono meno spazio e minori investimenti: possono quindi essere più piccoli e più diffusi sul territorio.
  2. Dal centro alla periferia. È proprio per collegare impianti più piccoli e diffusi che occorre una Smart Grid, una rete decentralizzata. Da un modello gerarchico, che prevede una grande centrale di produzione e tanti piccoli hub di diffusione, si passa a un sistema distribuito e capillare.
  3. Da passivo ad attivo. Oggi ognuno di noi può produrre energia elettrica con un piccolo impianto domestico. L’energia in eccesso prodotta in proprio può essere ceduta alla rete nazionale. Il ruolo dell’utente diventa quindi attivo, così come le reti di distribuzione: se il sistema tradizionale contempla un’unica direzione di cessione dell’energia, le Smart Grid permettono la distribuzione dell’energia elettrica in più direzioni.
  4. Da consumer a prosumer. Chi ha un piccolo sistema di produzione di energia domestico può stoccare energia elettrica e immettere l’eccedenza in rete. L’utente diventa così un “prosumer”, ossia un consumatore (consumer) che è anche produttore (producer).
I vantaggi di una rete di distribuzione intelligente

Quali benefici può portare l’adozione delle Smart Grid?

  1. Minori costi di manutenzione. Una rete che comunica con il fornitore è in grado di segnalare eventuali anomalie, diminuendo la necessità di continui interventi di controllo e di manutenzione ordinaria della rete.
  2. Riduzione dell’inquinamento ambientale. La diminuzione degli sprechi energetici abbatte anche il livello delle emissioni e dell’inquinamento ambientale, così come un maggiore utilizzo di energia derivante da fonti rinnovabili.
  3. Risparmio per gli utenti. Meno sprechi energetici e limitati interventi di manutenzione si traducono in costi in bolletta più contenuti per l’utente finale.
  4. Affidabilità nella fornitura. La rete è in grado di comunicare in tempo reale eventuali guasti, consentendo di evitare interruzioni della fornitura o comunque un suo rapido ripristino.
Verso la transizione energetica

Le Smart Grid sono strumenti funzionali alla transizione energetica, ossia al passaggio dal modello economico che prevede l’utilizzo del petrolio e degli altri idrocarburi come principali fonti di energia a quello che privilegia le fonti rinnovabili.

Sono anche alla base delle cosiddette comunità energetiche, cioè gruppi di utenti che collaborano tra loro per produrre, consumare e gestire l’energia prodotta da uno o più impianti energetici locali. Una rete di distribuzione intelligente può ad esempio collegare abitazioni private a una zona industriale, prelevando energia sia da impianti fotovoltaici domestici sia dal distributore, fornendo a tutti energia con efficienza.

Secondo l’Accordo di Parigi, entro il 2050 il 90% dell’energia che alimenta le economie globali dovrà essere prodotta da fonti rinnovabili. In un pianeta sempre più attento ai consumi energetici, agli sprechi e allo sfruttamento delle risorse ambientali, le Smart Grid sono chiamate a recitare una parte importante.