INNOVAZIONE • Articolo • 24 Giu 2024
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Flessibilità: progetti innovativi per la transizione energetica
La flessibilità è una delle chiavi per attuare la transizione energetica, permettendo ai sistemi di generazione da fonti rinnovabili, consumo e stoccaggio di diventare parte attiva nel sistema elettrico nazionale.
10 ottobre 2024
Il panorama energetico si sta orientando verso una profonda trasformazione. Il modello tradizionale, basato su grandi centrali di produzione che distribuiscono energia in modo unidirezionale alle singole utenze, sta cedendo il passo a un modello di generazione distribuita. In questo nuovo scenario, i consumatori di energia diventano a loro volta prosumer, ossia produttori, che generano energia elettrica, la consumano e, in alcuni casi, la immettono in rete, quando la produzione supera il fabbisogno locale.
Questa generazione distribuita genera un apporto di energia elettrica nella rete di distribuzione sempre più complesso, perché la produzione di energia da fonti rinnovabili è difficile da prevedere. Una chiave per affrontare questo nuovo scenario è la flessibilità che, in generale, esprime la capacità di un sistema di adattarsi efficacemente ai cambiamenti. Nel mondo dell’energia e delle reti elettriche, questa capacità si può manifestare a tutti i livelli. Dalla possibilità di una unità di produzione regolabile e di grande potenza di cambiare il proprio punto di funzionamento. Alle industrie, che possono regolare i propri processi produttivi e la corrispondente domanda energetica. Fino agli utenti finali, in grado di gestire carichi, generatori e sistemi di accumulo distribuiti.
In questo contesto, diventa altrettanto fondamentale il ruolo dei BSP (Balancing Service Provider o aggregatori energetici) come Plenitude: soggetti in grado di gestire un insieme rappresentativo di impianti di generazione, consumo e stoccaggio per offrire servizi di flessibilità alla rete elettrica in misura valida e consistente.
Domenico Cimmino e Alessandro Burgio, Technological Development Manager presso Plenitude, ci raccontano alcuni dei progetti più interessanti che puntano proprio sulla flessibilità, per gestire modelli energetici del prossimo futuro.
La flessibilità del settore industriale e degli smart buildings
Attualmente Plenitude è partner di due progetti in corso legati al settore industriale e degli smart buildings, finanziati da Horizon Europe, il programma quadro dell’Unione europea per la ricerca e l’innovazione per il periodo 2021-2027.
Plenitude si impegna a valorizzare la flessibilità in ambito industriale, un settore particolarmente energivoro e dalle potenzialità non abbastanza esplorate in termini di fornitura di flessibilità. E lo fa con FLEX4FACT, un progetto che ambisce a sviluppare strumenti digitali per la riduzione del contributo alle emissioni di CO2 di un cluster di industrie, includendo la rappresentazione virtuale delle entità coinvolte (digital twin), e tecniche di apprendimento automatico. L’approccio adottato crea le necessarie condizioni affinché tutte le parti interessate possano partecipare alla transizione energetica e trarne vantaggio. Plenitude, in particolare, è impegnata nella progettazione e sviluppo di una piattaforma cloud che pianifichi la flessibilità dei processi produttivi e dei sistemi storage. In parole semplici, l’obiettivo è raggiungere una maggiore flessibilità dei processi di produzione industriale, combinandola con tecnologie di approvvigionamento e stoccaggio energetico in loco, per migliorare l’impatto ambientale dei processi industriali energivori.
Nel contesto degli smart buildings, invece, Plenitude è protagonista con InCUBE. Questo progetto crea strumenti digitali per accelerare i progressi nella ristrutturazione energetica degli edifici e la conseguente riduzione dei consumi energetici, dei costi e delle ore di lavoro. Industrializzazione, fonti rinnovabili, digitalizzazione e mercati sono i quattro pilastri del progetto. Tre i siti dimostrativi: Saragozza (Spagna), Groningen (Paesi Bassi) e Trento (Italia). Le soluzioni Plenitude saranno testate nel distretto Santa Chiara a Trento. La ristrutturazione degli edifici è in atto, a breve saranno installati generatori fotovoltaici e sonde geotermiche. A Plenitude il compito di monitorare la produzione e il consumo di energia elettrica per favorire la costituzione di una comunità energetica rinnovabile a livello di quartiere.
La flessibilità nel contesto residenziale
La flessibilità è uno strumento chiave per i più moderni sistemi energetici ma è anche un “prodotto” che può essere ri-venduto agli operatori del sistema elettrico di distribuzione. I progetti sperimentali RomeFlex della società Areti S.p.A., Mindflex della società Unareti S.p.A. ed Edge della società e-distribuzione S.p.A. ne sono un esempio. L’energia che gli utenti residenziali accumulano nei propri sistemi storage può essere immessa nella rete elettrica e venduta al Distributore invece che autoconsumata. Il vantaggio per il cliente finale è prevalentemente economico: il prezzo di vendita di un kWh come servizio alla rete è maggiore del corrispondente valore dell’energia prodotta e consumata in loco, con un aumento della redditività dei sistemi fotovoltaici-batterie. Strumenti di intelligenza artificiale e machine learning consentono una pianificazione ottimale delle operazioni dei sistemi di accumulo e dei carichi elettrici, così da fornire il servizio nei tempi e nelle quantità pattuite con il Distributore. La tecnologia blockchain, infine, garantisce trasparenza e certificazione delle transazioni.
La flessibilità arriverà anche dall'e-mobility
Nella crescente elettrificazione dei consumi rientra anche l'e-mobility. Nelle previsioni del Piano Nazionale Integrato Energia e Clima (PNIEC), entro il 2030 in Italia circoleranno quasi 6,6 milioni di veicoli elettrici, di cui circa 4,3 milioni di veicoli elettrici puri. Gestirne la domanda e i picchi sarà fondamentale. Ed è esattamente quello che si sta studiando nel progetto Vehicle 2 Grid in collaborazione con RSE. Plenitude valuterà la capacità dei sistemi di ricarica aggregati nel fornire servizi alla rete elettrica, grazie a un ambito di validazione sperimentale costituito da più di 200 punti di ricarica di tipo residenziale e ad uso pubblico, situati a Milano e dintorni. Un apposito sistema informatico consentirà lo scambio di dati tra l’operatore dei punti di ricarica e il sistema di gestione della società Ricerca sul Sistema Energetico (RSE). Questa tecnologia permetterà di trasformare le auto elettriche da semplici mezzi di trasporto a veri e propri veicoli capaci di scambiare energia elettrica con la rete pubblica.
Smart grid, smart buildings, comunità energetiche ed e-mobility rappresentano la soluzione per un futuro energetico più efficiente e resiliente. Ma come gestire la complessità di questo nuovo scenario? La flessibilità è chiave strategica.
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