Gli sviluppi della generazione distribuita

I prosumer producono energia, la autoconsumano e la immettono in rete grazie a digital energy e smart grid.

Il mercato energetico e la distribuzione dell'energia stanno vivendo una vera e propria rivoluzione, quella che il World Economic Forum ha definito la quarta rivoluzione industriale, basata sulla generazione distribuita.

Negli ultimi anni la potenza elettrica da fotovoltaico, installata nel mondo, è moltiplicata e secondo le più recenti stime contenute nel Renewable Capacity Statistics 2023 di Irena nel 2022 sono stati raggiunti i 1.053 GW, superando così le più ottimistiche previsioni. Nel contempo, anche la capacità di storage è aumentata notevolmente, a un ritmo del 30% annuo. L'obiettivo è arrivare a 1 TWh nel 2030 secondo le previsioni di BloombergNEF’s. I perché di questa incredibile accelerazione sono molteplici: da una parte c'è la spinta ambientale, dall'altra i notevoli passi avanti nelle tecnologie degli impianti hanno permesso un miglioramento delle prestazioni con una immediata ricaduta anche sulla convenienza economica.

Cosa significa generazione distribuita di energia?  Secondo la definizione riportata dall'ENEA nel suo glossario la Generazione Elettrica Distribuita è il sistema di produzione di energia elettrica decentralizzato, in cui l’energia viene prodotta da diverse fonti in piccola scala. La definizione ARERA riportata dall'ENEA (Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile) è piuttosto stringata: l'insieme degli impianti di generazione di potenza nominale inferiore a 10 MVA. Dietro questo concetto, si cela un nuovo modo di pensare il mercato energetico, nel quale i singoli cittadini non sono più attori passivi, ma ne diventano protagonisti. Prosumer è il termine coniato per definire i consumatori che sono a loro volta anche produttori. Prosumage ne rappresenta l'evoluzione, definendo il prosumer dotato di storage.

Grazie alla generazione distribuita e alle tecnologia che ne permette lo sviluppo, cioè smart grid e digital energy, le città diventano smart city e le case smart home, capaci di promuovere un consumo intelligente di energia. L'elettrificazione dei consumi diventa progressiva e interessa anche l'ambito della mobilità, grazie alla diffusione dei veicoli elettrici.

Cos'è la generazione distribuita

Negli ultimi anni, il mercato elettrico sta affiancando gli impianti di produzione e distribuzione tradizionali, caratterizzati da alti costi di trasmissione, alle piccole centrali di generazione diffuse sul territorio. La decentralizzazione dell'energia implica un diverso rapporto con l'energia. Viene progressivamente meno l'egemonia della tradizionale struttura a stella, centralizzata, con grandi centrali che distribuiscono energia agli utenti. Questi modelli via via si integrano, all'interno di una smart grid, con piccoli e medi impianti, singoli o in rete, pubblici e privati, che possono offrire una capacità ulteriore di produzione ma anche di stoccaggio. Il termine utilizzato per rappresentare questo passaggio è distributed generation ovvero generazione distribuita.

Una smart grid può essere dunque considerata come una maglia di “mini-reti”, dove chiunque può produrre localmente energia e utilizzarla per le proprie esigenze in maniera dinamica. Oltre ad essere considerata un valido supporto alla generazione distribuita, le smart grid portano benefici in termini di riduzione dei consumi e dei costi di gestione delle infrastrutture, agevolando il consumo della produzione locale. Una vera e propria rivoluzione che ha stravolto il concetto tradizionale di abitazione residenziale, trasformandola da struttura energivora a centro di produzione e gestione intelligente dell'energia grazie all'efficientamento energetico.

Generazione distribuita e smart grid: lo scenario legislativo

Sul finire del 2018 l'Unione Europea con la direttiva RED II ha obbligato i paesi dell’Unione ad introdurre nei singoli ordinamenti nazionali l’autoconsumo elettrico collettivo e la possibilità di costituire comunità energetiche rinnovabili. Questo è stato un passaggio fondamentale per la generazione distribuita. L'Italia a partire dal 2020 ha recepito in varie tappe la direttiva, definendo i modelli di autoconsumo collettivo (AC) e di comunità energetica rinnovabile (CER). L'attenzione alle comunità energetiche rinnovabili e alle possibilità offerte dall'autoconsumo è via via cresciuta in quanto considerate uno strumento importante per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione fissati dalla UE. Il cosiddetto decreto CER, approvato dall'Unione Europea nel novembre 2023, nasce per incentivare l’espansione delle comunità energetiche rinnovabili (CER) su tutto il territorio nazionale grazie anche a una importante dotazione finanziaria:  5,7 miliardi di euro, parte dei quali dai fondi del PNRR, che serviranno a finanziare diverse misure.

Generazione distribuita e smart home

La digitalizzazione dell'energia è l'applicazione di una tecnologia intelligente all'intera filiera dell'energia dalla produzione fino al momento del consumo. L'obiettivo primario è migliorare i consumi, arrivando al massimo grado di efficienza, ma anche offrire una serie di servizi mirati ad elevare confort e sicurezza. Di cosa stiamo parlando? Ad esempio monitorare la distribuzione dell'energia attraverso sistemi hardware e software capaci di raccogliere immense quantità di dati (i big data) e rielaborarli attraverso il cloud. Contemporaneamente la digital energy (ossia l’uso di tecnologie digitali applicate alla filiera dell’energia) ha un ruolo in ambito domestico monitorando eventuali anomalie, avvisando il proprietario dell'abitazione e tarando i consumi per avere la massima efficienza. Perché questo sia possibile è necessario gestire i picchi agendo anche su elettrodomestici, illuminazione e climatizzazione. Con uno skill fondamentale: la personalizzazione del sistema tarato sulle nostre esigenze e abitudini quotidiane.
La casa può dirsi smart home proprio a partire dalla gestione dell'energia, sia in qualità di produttori attraverso un proprio impianto fotovoltaico, sia di consumatori.

Generazione distribuita e elettrificazione dei consumi

Elettrificazione definisce il progressivo abbandono dell'energia da combustibili fossili in favore dell'elettricità. Perché questa sia considerata sostenibile è necessario che sia prodotta attraverso FER cioè le fonti energetiche rinnovabili. L'Italia grazie a un irraggiamento di molto superiore alla media europea ha deciso di puntare in maniera sempre più decisa sul fotovoltaico. L'elettrificazione riguarda tutti gli ambiti della nostra vita, dalla mobilità, grazie alla diffusione delle auto elettriche, fino al settore della climatizzazione con l'installazione delle pompe di calore. Questo mutamento delle abitudini e delle tecnologie che pervadono la nostra vita ci consente di incrementare al massimo l'autoconsumo con tutti i vantaggi che questo comporta.