Smart grid: cosa sono e come funzionano

di Redazione ComparaSemplice | 21-07-2024 | News Gas e Luce

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La smart grid, o rete intelligente, rappresenta l’evoluzione più innovativa nel campo della distribuzione e gestione dell’energia elettrica. Questo sistema avanzato integra tecnologie digitali e di comunicazione per ottimizzare la produzione, il consumo e la distribuzione dell’energia. A differenza delle reti tradizionali, le smart grid consentono un flusso di informazioni e di energia bidirezionale, permettendo una gestione dinamica e decentralizzata delle risorse energetiche. L’Italia in materia è diventata pioniera grazie all’installazione nel 2016 della prima smart grid ad opera del fornitore di energia elettrica Enel con il progetto europeo Grid4EU.

Sommario

Smart Grid: cosa sono

In ingegneria una smart grid – espressione inglese che tradotta in italiano significa ‘rete intelligente’ – è una rete in grado di distribuire informazioni o energia in maniera appunto intelligente. Ma cosa vuol dire distribuzione intelligente di informazioni o di energia? Nel caso dell’energia una distribuzione intelligente di corrente elettrica significa in sostanza efficienza e razionalizzazione delle risorse tramite la creazione di una rete non più centralizzata ma interconnessa dove ogni punto serve da distributore di energia. Vediamo nel dettaglio come funziona una smart grid.

Come funziona una smart grid

Per comprendere meglio l’innovazione introdotta dalle smart grid, e rendersi conto del loro enorme potenziale in termini di efficienza e di risparmio energetici, è utile richiamare brevemente come funziona una rete elettrica tradizionale.

Una rete per la distribuzione di energia è fondamentalmente costituita da quattro parti:

• generazione: dove viene prodotta l’energia
• trasmissione: la fase di trasporto dell’energia che avviene su lunghe distanze a alta tensione
• distribuzione: la fase di passaggio che consente di abbassare la tensione per distribuirla su linee a media e bassa tensione fino alla fase quattro che consente di raggiungere gli utenti
• utenza finale

Una rete di distribuzione elettrica tradizionale si basa su un modello unidirezionale, in cui l’elettricità viene generata in grandi centrali e trasportata attraverso linee ad alta tensione fino a trasformatori che abbassano la tensione per la distribuzione finale agli utenti: l’energia vienequindi generata, trasmessa e distribuita da un impianto centrale agli utenti finali.

Questo modello, seppur sia molto efficiente, presenta alcuni limiti come ad esempio la difficoltà di integrare fonti energetiche rinnovabili e l’impossibilità di scambiare dati in tempo reale tra i vari nodi della rete.

Differenza tra Smart Grid e Rete Tradizionale

Una smart grid rivoluziona questo concetto rendendo ogni punto della rete un punto di generazione, di trasmissione e di distribuzione di energia. Invece di una generazione centralizzata, le smart grid consentono l’integrazione di sistemi di generazione distribuita che si basano principalmente su fonti rinnovabili come il fotovoltaico, l’eolico e la biomassa. Grazie alla presenza di dispositivi intelligenti, la rete diventa interattiva e autonoma nella gestione delle risorse, migliorando efficienza e resilienza.

Un sistema progettato in questo modo è chiaramente più efficiente poiché consente di evitare le interruzioni di elettricità che spesso si verificano in una rete centralizzata e di ridurre il carico di energia dove necessario. Anche l’utente finale, da semplice utilizzatore finale diventa soggetto attivo nella distribuzione di energia. Una smart grid permette infatti agli utenti di immettere nella rete l’energia da loro stessi prodotta grazie agli impianti di energia proveniente da fonti rinnovabili.

Caratteristica	Rete Tradizionale	Smart Grid
Generazione Energia	Centralizzata	Distribuita da fonti rnnovabili
Flusso Energia	Unidirezionale (da centrale a utente)	Bidirezionale (interazioni tra nodi rete)
Gestione	Statica, no comunicazione tra nodi	Dinamica, scambio informazioni tra nodi
Efficienza	Dipende dalla domanda di picco	Ottimizzata per rispondere a esigenze
Ruolo Utente finale	Consumatore	Prosumer (produce e consuma)

Come Funziona una Smart Grid?

Una smart grid funziona attraverso l’integrazione di tecnologie digitali avanzate e di dispositivi intelligenti che monitorano e gestiscono in tempo reale il flusso di energia. Alcuni dei principali componenti di una smart grid includono:

• Sensori: Monitorano lo stato della rete, raccogliendo dati sulla tensione, corrente e altri parametri fondamentali.
• Smart Meter: Dispositivi di misurazione intelligenti che forniscono dati dettagliati sul consumo energetico in tempo reale sia per l’utente che per il fornitore.
• Sistemi di Controllo: Consentono di prendere decisioni dinamiche sulla distribuzione dell’energia, ottimizzando l’efficienza del sistema.

Bidirezionalità e Interconnessione

Uno degli elementi chiave delle smart grid è la loro capacità di supportare un flusso bidirezionale di energia. Questo significa che l’energia non viene più semplicemente generata e distribuita in modo unidirezionale, ma può essere prodotta a livello locale e redistribuita all’interno della rete. In questo modo, gli utenti possono diventare prosumer, ossia produttori e consumatori di energia al tempo stesso.

Gestione Decentralizzata e Comunità Energetiche

Le smart grid favoriscono lo sviluppo di comunità energetiche, dove gruppi di utenti possono condividere e scambiare energia prodotta da impianti rinnovabili locali, come pannelli fotovoltaici o impianti eolici. Ciò permette una gestione decentralizzata e più efficiente dell’energia, riducendo le perdite di trasmissione e migliorando la sostenibilità complessiva del sistema.

Le smart grid in Italia

Come abbiamo anticipato all’inizio, pioniera delle smart grid in Italia è stata l’azienda Enel grazie al programma Grid4EU. Il progetto, finanziato dall’Unione Europea e partito nel novembre del 2011, ha selezionato 6 località europee per la realizzazione e la sperimentazione di reti di distribuzione elettrica intelligenti. In Italia la prima smart grid è stata realizzata nella regione Emilia-Romagna, precisamente a Mercato Saraceno, una cittadina in provincia di Forlì- Cesena, scelta per la presenza massiccia di impianti alimentati da fonti di energia rinnovabile. A promuovere lo sviluppo delle smart grid è intervenuto anche il Governo Italiano con il Decreto 19 ottobre 2016 che ha istituito uno stanziamento di 320 milioni di euro per il finanziamento di progetti vòlti ad accrescere l’efficienza energetica mediante la realizzazione di smart grid e di impianti alimentati da fonti rinnovabili soprattutto nelle Regioni del Sud. Ed è proprio in Sicilia che troviamo un altro progetto interessante legato alla costruzione di reti intelligenti. Il programma, finanziato questa volta dal fornitore di energia Edison, si chiama POLISTAR – POLIgeneration and Storage for smARt green islands – ed ha come obiettivo l’incremento dell’indipendenza energetica dell’isola di Pantelleria attraverso la riduzione del 50% dell’uso di fonti fossili grazie alla realizzazione di una smart grid.

Le smart grid faranno risparmiare sulle bollette?

Insomma il mercato energetico in Italia e nel mondo sta subendo una grande trasformazione. La tendenza generale vede l’abbandono totale dell’utilizzo di energia derivata da combustibili fossili e prodotta in modo centralizzato. Grazie agli impianti rinnovabili e alle smart grid i clienti/consumatori potranno trasformarsi sempre di più anche in fornitori di energia a tutto vantaggio della sostenibilità ambientale, dell’efficienza energetica e del risparmio. In particolare, è proprio l’efficienza energetica a costituire il pilastro del risparmio. Per efficienza energetica si intende l’uso razionale dell’energia che consiste nell’ottimizzarne l’uso rispetto alle proprie abitudini di consumo riducendo quindi i costi di fornitura e gli importi delle bollette.

Con il passaggio definitivo al mercato libero dell’energia , i consumatori potranno scegliere in totale libertà con quale fornitore stipulare un contratto, a quali condizioni economiche e quali fonti di energia elettrica utilizzare.

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