Gli sviluppi della generazione distribuita

Prosumer, smart grid e digital energy: verso un sistema energetico flessibile.

Negli ultimi anni, la diffusione di migliaia di piccole unità di generazione nella rete elettrica italiana, in affiancamento alle tradizionali centrali, ha modificato radicalmente la gestione del sistema. Questo nuovo paradigma, noto come generazione distribuita, offre a molti utenti finali un’indipendenza energetica quasi totale e significativi risparmi economici.

Cosa significa generazione distribuita di energia?

L'ENEA nel suo glossario definisce la generazione distribuita come un sistema di produzione di energia elettrica decentralizzato, basato su diverse fonti di piccola scala. In questo scenario i cittadini non sono più solo consumatori, ma diventano parte attiva del mercato energetico. 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, alle smart grid e alla digital energy, le città e le case diventano "smart", promuovendo una gestione dell'energia più responsabile in un'ottica di progressiva elettrificazione dei consumi. Da questa trasformazione derivano vantaggi significativi: l'utente, producendo da fonti rinnovabili parte dell'energia che consuma, riduce le emissioni. Autoproduzione e autoconsumo, inoltre, si traducono in una maggiore indipendenza dalla rete elettrica e, di conseguenza, in una diminuzione della spesa energetica.

Generazione distribuita e smart grid

La generazione distribuita ha rivoluzionato il panorama energetico nazionale, richiedendo un cambio nella logica di gestione delle reti elettriche. Si è passati da un sistema di generazione di energia centralizzato e programmabile a una miriade di piccole "centrali" disseminate sul territorio, spesso non programmabili. Questa non programmabilità è una caratteristica intrinseca delle fonti rinnovabili, la cui produzione è fortemente legata alle condizioni meteorologiche e alla stagionalità. Per gestire questa nuova complessità, risultano fondamentali le smart grid, reti moderne progettate per ottimizzare la gestione della generazione distribuita e, più in generale, di mini-reti elettriche interconnesse tra loro. In questo modo, chiunque può produrre energia localmente e usarla in maniera dinamica. Le smart grid permettono di integrare la produzione energetica tradizionale con quella proveniente da impianti di piccole e medie dimensioni, sia pubblici che privati. Questo sistema, in cui i diversi impianti contribuiscono alla produzione e all'accumulo, facilita la nascita delle comunità energetiche dove l’energia prodotta localmente può essere condivisa e gestita in modo collaborativo.

La flessibilità: abilitare i vantaggi della generazione distribuita

Per sfruttare appieno il potenziale della generazione distribuita e delle smart grid, e per gestire l'intermittenza intrinseca delle fonti rinnovabili, la flessibilità diventa un fattore imprescindibile. Non si tratta solo di un concetto astratto, ma di una capacità concreta del sistema energetico di adattarsi, in tempo reale, alle fluttuazioni della produzione e del consumo. Si può immaginare un'orchestra dove ogni strumento (impianti di produzione, consumatori, sistemi di accumulo) deve suonare in armonia, anche quando il ritmo cambia improvvisamente. Questa “armonia” è garantita dalla flessibilità, che può provenire da diverse fonti: la modulazione della produzione di impianti tradizionali, la gestione dei carichi industriali, o l'attivazione di risorse distribuite come batterie domestiche e veicoli elettrici. I Balancing Service Provider (BSP), o aggregatori energetici come Plenitude, assumono il ruolo di 'direttori d'orchestra', coordinando queste risorse per offrire servizi di flessibilità alla rete. Proprio per esplorare le diverse espressioni della flessibilità, sono in corso numerosi progetti innovativi che coinvolgono il settore industriale, gli edifici intelligenti (smart buildings), il contesto residenziale e la mobilità elettrica. Questi progetti dimostrano come la flessibilità sia un elemento chiave per la transizione energetica [leggi qui l’articolo dedicato https://corporate.eniplenitude.com/it/one-plenitude-magazine/innovazione/flessibilita-energetica] Per rendere operativa questa "orchestra" e gestire in modo efficiente la flessibilità, entrano in gioco le soluzioni della digital energy, che forniscono l'infrastruttura digitale necessaria per monitorare e coordinare le diverse risorse connesse.

Generazione distribuita e digital energy

La digitalizzazione dell'energia è l'applicazione di tecnologie intelligenti 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 comfort e sicurezza. Questo significa, 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 ha un ruolo in ambito domestico, offrendo la possibilità di monitorare in tempo quasi reale produzione, accumulo e consumo di energia. Questo significa ad esempio gestire i picchi secondo logiche di controllo avanzate e dinamiche che intervengono sulla produzione, lo storage e i carichi (Demand Side Management). Con uno skill fondamentale: la personalizzazione del sistema tarato sulle nostre esigenze e abitudini quotidiane. Esempi concreti di digital energy in ambito domestico sono la programmazione intelligente degli elettrodomestici in base alle fasce orarie tariffarie e l'integrazione con i sistemi di sicurezza.  Tecnologie come il fotovoltaico, i sistemi di accumulo e l'Internet of Things (IoT), lavorando in sinergia, trasformano l'abitazione in una smart home, confortevole e in grado di gestire l'energia in modo efficiente. Allo stesso tempo, però, cambiano il rapporto con l’energia e rendono tangibile quel nuovo modello di pensiero, delineato dalla generazione distribuita, che promuove un ruolo attivo nella gestione dell'energia.