Cerchiamo di capire innanzitutto cosa è una rete elettrica. In Italia questa è interessata da 4 fasi:
produzione, trasmissione, distribuzione e vendita di energia elettrica. A proposito, diamo un’occhiata alla produzione italiana di energia primaria. L’ENEA definisce “la produzione di energia primaria” come “produzione di fonti di energia da sfruttamento di risorse naturali”.
Ad esempio; miniere di carbone, campi petroliferi, impianti idroelettrici o fabbricazione di biocombustibili. Dicevamo, la produzione primaria nazionale italiana è in percentuale del 73% di rinnovabili, 25% tra gas e petrolio di estrazione nazionale, e produce anche il 3% di questo fabbisogno tramite combustibili solidi. Sempre nella stessa pubblicazione dell’Eurostat, riferita all’anno 2020, vediamo come è composto il consumo di energia finale in Italia. Il fabbisogno energetico italiano è per il 30% coperto da petrolio e un altro 30% dal gas. Il 10% da rinnovabili, il 23% da fonti elettriche ed il 4% da combustibili vari.
Sempre con dati del 2020, di questo fabbisogno, in termini di gas la Russia forniva il 43% (10 anni prima era il 27%), l’Algeria il 22%, il quadra il 10%. In termini di petrolio l’import dell’italia è da Azerbaigian per il 20%, Iraq il 17%, Arabia Saudita il 13% e la Russia l 11%. Ad oggi questi dati sono in rapido mutamento vista la fluidità della situazione internazionale. In una dichiarazione del giugno 2022, Mario Draghi dichiara che la dipendenza dal gas russo è scesa al 25%. Tornando ad una delle fasi in cui si articola il lavoro della rete elettrica nazionale, e cioè la fase di distribuzione, questa richiede un equilibrismo in tempo reale tra domanda e offerta di energia. L’equilibrio è garantito in italia, dal centro nazionale di controllo che si occupa di gestire una infrastruttura nazionale fatta di cavi terrestri e sottomarini, stazioni di smistamento e dispacciamento alla precisa utenza finale. Allargando il focus all’intera UE, le reti nazionali si integrano sincronizzandosi, e formano una unica infrastruttura continentale.
La struttura di interconnessione si chiama European Network of Transmission System Operators for Electricity ed è partecipata tramite un board che comprende gli operatori di rete. Tale interconnessione garantisce di poter superare momentanee strozzature nella fornitura di energia elettrica ed adattare la rete ai bisogni variabili. La rete europea può essere connessa per esempio alla scandinava per sfruttare i picchi dell’idroelettrico e dell’eolico norvegese, cosi come i paesi nordafricani possono essere ulteriormente integrati per via delle loro capacità su eolico e solare. L’energia può inoltre essere immessa direttamente dai nuovi produttori diffusi che sono connessi alla rete. Significa che può essere alimentata a rinnovabili.
Vediamo in modo un poco più largo quali sono i vantaggi che oggi offre l’elettrificazione:
- possibilità fornita dalla rete, di non essere interrotta in modo esteso e permanente nel caso di guasto ad una singola centrale o nodo.
- azione di bilanciamento della domanda in tempo reale.
- la domanda di determinati comparti è prevedibile. E le fluttuazioni del consumo possono essere gestite.
Facendo un focus sull’ultimo punto: le forniture di energie rinnovabili hanno, rispetto a carbone petrolio e gas, necessità di maggiori aggiustamenti per mantenere la stabilità di rete. Parliamo di anomalie di frequenza, condizioni meteorologiche, sovraccarichi o disadattamento tra domanda e offerta in un certo momento.
Il modo di porre rimedio a questa “inaffidabilità” da varie tecniche di immagazzinamento (come l’idrogeno) e l’uso delle reti intelligenti. Le reti intelligenti, o smart grid, hanno come caratteristiche peculiari il tele-controllo e la automazione di rete. In Europa esiste quindi un mercato interno dell’energia, con l’obiettivo di garantire un accesso equo al mercato e un livello elevato di protezione dei consumatori, nonché livelli adeguati di interconnessione e capacità di generazione. Nell’ambito della politica europea sono stati individuati nove corridoi prioritari (quattro corridoi dell’elettricità, quattro corridoi del gas e un corridoio del petrolio) e tre aree tematiche prioritarie:
– implementazione delle reti intelligenti: aumentare la diffusione delle reti intelligenti per aiutare a integrare l’energia rinnovabile e consentire ai consumatori di regolare meglio il proprio consumo di energia
– costruzione di autostrade elettriche e grandi reti che consentono il trasporto di elettricità su lunghe distanze in tutta Europa (ad es. dai parchi eolici nel Mar del Nord e nel Mar Baltico agli impianti di stoccaggio in Scandinavia e nelle Alpi)
– rete transfrontaliera dell’anidride carbonica: in pratica fa leva sull’uso di tecnologie per la cattura e lo stoccaggio di del carbonio per ridurre le emissioni di CO2. Nel maggio del ’22, Il Consiglio europeo ha aggiornato il regolamento delle reti Trans-European Networks for Energy. Rimarcando lo scopo di modernizzare, decarbonizzare e interconnettere le infrastrutture energetiche transfrontaliere degli Stati membri. Ciò nell’ottica di aiutare l’UE a raggiungere i suoi obiettivi di neutralità climatica per il 2050 oltre che garantire l’integrazione del mercato, la competitività e la sicurezza dell’approvvigionamento. Oggi la differenza è che ad essere trasportabile non è solo l’energia, ma anche i dati.
È tramite lo scambio di dati e informazioni che gli operatori di rete ricevono aggiornamenti sulla produzione e il consumo di energia in tempo reale. Il tutto organizzato in modo decentralizzato e nel coordinamento delle singole componenti. Applicazioni in questa direzione possono fornire innumerevoli soluzioni energetiche cosiddette “intelligenti”. Parliamo di soluzioni che grazie a sitemi di controllo e sensistica avanzata, rilevano e valutano gli squilibri di elettricità ed aiutano molto ad ottenere una rete efficiente e stabile.
Se la pre-esistente concezione di sistemi di controllo e supervisione dello stato di una rete, che fosse di raccolta di acque reflue, energia, petrolio, gas o produzione alimentare erano fondate sull’idea, semplificando, di una sala di controllo, il cui apporto finale era data dalla interfaccia uomo-macchina, le smart grid, consentono una automazione efficiente ed economica. Tutta la sfera di tecnologie che consente questa capillare interconnessione fa capo alla branca dell’IOT, noto anche come Internet of Things. Parliamo della concezione di smart city, dove per esempio i semafori intelligenti diventano verdi quando riconoscono una macchina vicina al semaforo e possono adattarsi a flussi di auto improvvisi variando il loro comportamento.
Cosi come attraverso le smart grid è possibile immaginare e attuare strategie che prendono il nome di Smart Mobility, smart Building, Smart Agricolture. Pensiamo ad esempio all’automazione di apparati per la gestione di acqua, la distribuzione di fertilizzanti e dei concimi, senza ovviamente trascurare i benefici di cui già oggi la logistica usufruisce, tramite il digitale, durante i processi di la pianificazione, controllo, e la gestione di processi della Supply Chain, certamente post-industriale.
Fonti: Smart grid in Europa: https://bit.ly/3OBQ508 | Rete elettrica italiana: https://bit.ly/3xXJGWu | RTN: https://bit.ly/3bxDP2R | Rete nazionale: https://bit.ly/3bnmycl | Mercato europeo energia: https://bit.ly/3A5MGTB | Network europeo: https://bit.ly/3Op3FnU | TEN-E: https://bit.ly/3QLE2PZ | Shedding light EU: https://bit.ly/3bmDKi5 | Scambi transfrontalieri: https://bit.ly/3yjO5EA | Rapporti con Svizzera: https://bit.ly/3OrqbN6 | Energie Lexikon: https://bit.ly/3OrqiIw | Produzione energia primaria: https://bit.ly/3u4LiMZ | Energy trade visualization tool: https://bit.ly/3u3BiUk | Come cambia la strategia italiana: https://bit.ly/39Vp0GM | Fornitura da Russia: https://bit.ly/3OKyh3h | Definizione Smart Grid: https://bit.ly/2Xfj93K | IOT applications: https://bit.ly/3QRaWOY | Draghi su dipendenza da Russia: https://bit.ly/3QO4sk4 | Stabilità di rete: https://bit.ly/3HVzUbS | Internet Of Things: https://www.internet4things.it/iot-library/internet-of-things-gli-ambiti-applicativi-in-italia/
