Il futuro sulle reti elettriche è legato a un importante fattore di innovazione portato avanti da SENECA e da alcuni suoi partner ovvero la flessibilità elettrica. Questo concetto dà origine a soluzioni che favoriscono la modellizzazione e il monitoraggio dei consumi elettrici oltre che lo sviluppo di smart grid di nuova concezione.

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Nel contesto di un’economia che si accingere a diventare sempre più circolare e rispondente agli obiettivi di decarbonizzazione stabiliti dall’Unione Europea, anche le linee guida della politica industriale ed energetica si accingono ad aprire la strada ad una rapida diffusione delle tecnologie verdi. Il Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza approvato dal parlamento italiano a fine aprile 2021 contiene i dettagli del piano in merito alla transizione ecologica e per la quale sono destinati quasi 60 miliardi. D’altro canto in Italia la rete elettrica – gestita da Terna – sta attraversando un processo radicale di transizione da un modello centralizzato a uno estremamente complesso, integrato e distribuito, grazie alla progressiva diffusione delle energie rinnovabili. Di fronte a quest’ineludibile evoluzione il Cda di Terna ha approvato il Piano strategico 2020-2024, che prevede 7,3 miliardi di euro di investimenti per la transizione energetica delle rete elettrica italiana.

Smart grid e Smart Mobility: l’utente finale da consumer a prosumer

La recente diffusione di fonti di energia rinnovabile unita alla vendita di auto elettriche in forte crescita impone una profonda revisione delle modalità di funzionamento della rete di distribuzione dell’energia. Nel prossimo futuro l’energia accumulata nelle batterie di casa non solo ridurrà i consumi privati di energia prelevata dalla rete, ma rappresenterà un bene potenzialmente vendibile. A differenza di altri Paesi oggi in Italia tale vendita non è ancora autorizzata e regolamentata, se non nella modalità dello scambio in loco, per il quale vengono riconosciuti pochi centesimi per ogni kWh di sovrapproduzione ceduta alla rete in modo automatico. Per questo motivo, stanno nascendo sul mercato i cosiddetti aggregatori, società strutturate che fanno da energy trader, ovvero intermediari tra il singolo utente e la rete.

L’aggregatore rappresenta il nucleo delle nascenti smart grid in quanto si occuperà dei contratti di acquisto dai prosumer (consumatore-produttore) e di rivendita sul mercato. Ciò favorirà una crescita più rapida di tutte le energie rinnovabili e democratizzerà l’accumulo di energia per tutti i consumatori di elettricità. Ciò implicherà un incremento della domanda di energia elettrica e un relativo potenziamento orientato principalmente verso i sistemi di generazione di energia rinnovabile. Parallelamente andranno potenziate e modernizzate le attuali reti di distribuzione. Alla decentralizzazione della produzione, corrisponderà un aumento dei picchi di richiesta in termini di potenza istantanea erogabile, come quelli di decine di kW necessari per le ricariche veloci delle auto elettriche. Il conseguente dimensionamento della rete con adeguati sistemi di accumulo risulterebbe alleggerito strutturalmente e nei costi. Più auto allacciate alle colonnine potrebbero mettere a disposizione o vendere l’energia immagazzinata nelle loro batterie cedendola on demand alla rete. Sebbene l’adozione sistematica di veicoli elettrici sia ancora lontana, si rende necessario intervenire sulla creazione dell’infrastruttura adeguata, sul supporto alla decarbonizzazione e sulla riduzione delle emissioni di cui gli attuali sistemi di trasporto a combustione sono in gran parte responsabile.

Il caso Lombarda Motori

In Italia, uno dei primi esempi di impiego delle colonnine di ricarica a beneficio del bilanciamento delle rete elettrica nazionale può essere considerato il caso Lombarda Motori che, in forza della tecnologia SENECA, ha implementato una gestione integrata delle colonnine di ricarica presenti nelle sue concessionarie in provincia di Milano e Monza. La soluzione messa a punto da Tecnalogic, società di ingegneria e progettazione partner di SENECA, si basa su 3 pilastri: innovazione (prenotazione delle colonnine di ricarica e bilanciamento locale del programma di consumo dei concessionari), flessibilità (mappatura, modulazione e valorizzazione delle risorse flessibili), sostenibilità (contribuzione al bilanciamento della rete elettrica riducendo l’impiego di centrali da fonti non rinnovabili). Il sistema realizzato da Tecnalogic consente l’integrazione delle attuali colonnine di ricarica all’interno di un sistema centralizzato di comunicazione. Inoltre il controllo centralizzato delle colonnine è in grado di effettuare la valorizzazione aggregata della flessibilità nel mercato dei Servizi di Dispacciamento. L’individuazione di nuove colonnine non può prescindere dalla dotazione di protocolli di comunicazione “open” e dall’integrazione della gestione degli impianti di illuminazione e climatizzazione. La gestione del sistema si basa sulla creazione dinamica del programma di ricarica delle auto elettriche. L’Individuazione delle effettive disponibilità di potenza fa sì che la richiesta di aumento della potenza impegnata si compia solo dove necessario.

Sul lato hardware il sistema è basato su analizzatori di rete e gateway SENECA per la raccolta dei dati di consumo. La scelta è caduta sugli analizzatori di rete trifase della Serie S203 e i gateway / datalogger multifunzione Z-PASS che supportano la rete VPN per comunicazioni sicure e affidabili, il protocollo MQTT per ridurre al minimo il consumo di banda e lo standard OPC UA per una completa interoperabilità con dispositivi di terze parti. I dati, fondamentale miniera di informazioni per prendere decisioni, sono quindi predisposti per l’invio alle piattaforme dei vari operatori di mercato / Terna con il protocollo di comunicazione IEC 60870-5-104 supportato dai gateway multifunzione Seneca Z-PASS. La soluzione della piattaforma è in grado di identificare la distribuzione dei consumi all’interno delle attività produttive e l’incidenza dell’energia elettrica sui costi del singolo prodotto finale. Ciò porta all’individuazione e al bilanciamento dei profili energetici aggregati con riduzione dei costi di acquisto e dei consumi energetici.

Conclusioni

Gli ambiti di evoluzione di un simile progetto coinvolge un affascinante processo di democratizzazione nella creazione e distribuzione di energia che vedrà coinvolte tecnologie di frontiera: in particolare l’utilizzo della blockchain per la validazione della partecipazione attiva della domanda al mercato della flessibilità. A questo sviluppo tecnologico sono collegati la tokenizzazione degli asset per la valorizzazione di una moneta virtuale associata alla modulazione della flessibilità) e l’uso la comunicazione p2p per il trading decentralizzato tra membri delle Comunità Energetiche.