Queste infrastrutture consentono il monitoraggio e il controllo della produzione e distribuzione sulla base della domanda in tempo reale.
Le Reti Energetiche Intelligenti (Smart Grids) stanno rivoluzionando il modo in cui produciamo, distribuiamo e consumiamo energia. Integrando tecnologie avanzate di comunicazione e controllo, queste infrastrutture stanno portando l'efficienza e la sostenibilità del settore energetico a nuovi livelli.
Le tradizionali reti elettriche hanno servito bene per decenni, ma ora è il momento di una trasformazione, in termini di maggiore controllo, meno dispersione e consumi più razionali. Le Smart Grids consentono una gestione più dinamica ed efficiente dell'energia, utilizzando dati in tempo reale per ottimizzare la produzione e la distribuzione.
Un concetto che ha origine negli anni 2000 negli Stati Uniti
Il concetto di controllo remoto e reti intelligenti ha origine tra la fine degli anni ‘90 e l’inizio degli anni 2000, con l’avvento di internet naturalmente. Le tecnologie di comunicazione e informazione andavano migliorate in tutti i settori e quindi anche a sostegno delle reti elettriche, che avevano bisogno di un maggiore controllo e monitoraggio.
Verso la metà degli anni 2000, molti paesi iniziarono a introdurre politiche e progetti pilota per modernizzare le loro reti elettriche. Negli Stati Uniti, per esempio, la legge sull'Energy Policy Act del 2005 ha fornito un quadro legale per l'implementazione delle smart grids, per poi arrivare, tra il 2007 e il 2009 ad iniziative concrete come il "Smart Grid Interoperability Panel". Da qui parte quindi l’espansione della tecnologia in molti altri paesi con un’implementazione su larga scala, spesso accompagnata da incentivi governativi e normative volte a promuovere l'uso di energie rinnovabili e a migliorare l'efficienza energetica.
L’attivazione e la diffusione però di politiche sempre più ambientaliste e sostenibili ha inevitabilmente offerto a queste infrastrutture un trampolino di lancio per il loro utilizzo proprio perché si presentava la necessità di integrare diverse fonti di energia, specialmente quelle rinnovabili.
I punti di forza delle Smart Grids
Le Smart Grids offrono una serie di funzionalità avanzate che le rendono essenziali per affrontare le sfide energetiche moderne. Grazie al monitoraggio e controllo remoto, i sensori e i dispositivi intelligenti distribuiti lungo la rete consentono una gestione proattiva dell'energia.
Sono dispositivi o sistemi integrati che aiutano a ottimizzare e bilanciare il carico sulla rete elettrica e a migliorare l'efficienza energetica, riducendo i picchi di carico in diversi modi.
Innanzitutto sono in grado di stoccare l’energia attraverso delle batterie che, durante i periodi di bassa domanda, immagazzinano l’energia per poi rilasciarla durante i picchi di consumo. Questo aiuta a livellare la domanda di energia, riducendo la necessità di accendere centrali energetiche aggiuntive durante i picchi di consumo.
Possono inoltre modulare la domanda di energia in tempo reale. Ad esempio, potrebbero temporaneamente ridurre il consumo di apparecchiature elettriche meno critiche in casa o in ufficio durante i picchi di domanda.
Ma il punto di forza è la capacità di integrare le fonti di energia rinnovabile, come il solare e l'eolico, nella rete. Possono gestire l'intermittenza di queste fonti, immagazzinando l'energia quando la produzione è alta e distribuendola quando è necessaria e grazie alla tecnologia avanzata, come l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico, le Grid Cards possono prevedere i modelli di consumo e ottimizzare la distribuzione di energia, riducendo le perdite e migliorando l'efficienza complessiva della rete. Il risultato è anche un miglior mantenimento della rete, prevenendo interruzioni o sovraccarichi.
Fonte - https://innovationatwork.ieee.org/
L’utilizzo domestico per case intelligenti
Le Smart Grids non sono solo una realtà a livello industriale, ma possono essere utilizzate anche a livello domestico.
Ad esempio, attraverso l’utilizzo di contatori intelligenti, permettono ai consumatori di monitorare il proprio consumo di energia in tempo reale. Questa visibilità può portare a una maggiore consapevolezza di come e quando si utilizza l'energia, incentivando comportamenti più efficienti dal punto di vista energetico. Con questi dati, è possibile identificare e ridurre gli sprechi, come l'uso eccessivo di alcuni elettrodomestici o l'illuminazione inutilizzata.
Le Smart Grids permettono la cosiddetta "risposta alla domanda", regolando il consumo in base alla disponibilità e al costo dell'energia in momenti specifici. Durante i periodi di picco, quando l'energia è più costosa, i sistemi possono ridurre automaticamente il consumo di apparecchi meno necessari. Durante i periodi di bassa domanda, quando l'energia è meno costosa, i consumatori possono programmare l'uso di elettrodomestici ad alta intensità energetica, risparmiando così sulla bolletta.
Se poi si ha nella propria casa un impianto fotovoltaico, è possibile collegare i pannelli solari alla rete intelligente per massimizzare l'uso dell'energia solare prodotta e ridurre la dipendenza dall'energia esterna. In alcuni casi, è anche possibile vendere l'energia in eccesso prodotta alla rete, generando un guadagno.
Sono dunque sistemi intelligenti che possono gestire automaticamente l'illuminazione, il riscaldamento, la ventilazione e l'aria condizionata, assicurando che vengano utilizzati solo quando necessario e nella maniera più efficiente.
In caso di interruzioni o guasti, possono rilevare rapidamente il problema e ridurre al minimo i disagi, garantendo un'alimentazione elettrica più costante e affidabile.
L'adozione delle Smart Grids a livello domestico non solo aiuta a ridurre l'impatto ambientale ma offre anche un significativo potenziale di risparmio. Attraverso un maggiore controllo sul consumo energetico, l'integrazione con energie rinnovabili, e l'ottimizzazione dei dispositivi domestici, i consumatori possono ridurre significativamente le loro bollette energetiche.
Dove trovarle?
Le Smart Grids sono fornite da una varietà di attori nel settore energetico.
Anche le aziende che operano nel settore delle tecnologie dell'informazione e delle comunicazioni forniscono soluzioni hardware e software per supportare le Smart Grids. Queste soluzioni includono sensori, sistemi di gestione energetica, software di analisi dei dati e piattaforme di comunicazione.
Esistono anche aziende specializzate nella fornitura di infrastrutture e servizi per le Smart Grids, come l’installazione di contatori intelligenti, la costruzione di stazioni di ricarica per veicoli elettrici e la gestione delle reti di comunicazione.
La promozione dello sviluppo e dell’adozione di queste tecnologie spetta invece alle "autorità di regolamentazione governative", che stabiliscono normative, standard e incentivi per incoraggiare l'investimento e l'innovazione nel settore, mentre Università, istituti di ricerca e centri tecnologici sono spesso coinvolti nello sviluppo, nella sperimentazione di nuove tecnologie e soluzioni per le Smart Grids, fornendo conoscenze e risorse per l'innovazione nel settore.
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