Le rinnovabili nel sistema elettrico? Lo stiamo facendo nel modo sbagliato!

Il sistema elettrico è stato pensato, progettato e realizzato quando la produzione di energia elettrica era relegata alle grandi centrali termoelettriche. Oggi il fabbisogno energetico non viene più interamente coperto da un piccolo numero di centrali in alta tensione e di elevata potenza, ma una parte sempre più rilevante viene soddisfatta da tante piccole produzioni diffuse nelle reti in media e bassa tensione. La diffusione delle energie rinnovabili ha messo in crisi il tradizionale funzionamento dell'attuale sistema elettrico. Per risolvere questa problematica sono allo studio nuove strutture elettriche dotate di un elevato grado di automazione e innovazione tecnologica per garantire una gestione più intelligente dell'energia, oltre a consentire la diffusione delle energie rinnovabili.

È difficile non accorgersi del grande numero di attività dell’industria elettrica nell’ambito “smart grid”, altrimenti nota come “rete intelligente”, “rete moderna” o “rete futura”: questa serie disparata di nomi è funzionale ad attribuire alla rete elettrica una proprietà del tutto nuova, cioè l’intelligenza.

C’è un generale consenso riguardo le caratteristiche che la smart grid dovrà necessariamente mostrare, sebbene si dibatte ancora su cosa specificamente costituisce la smart grid o sulla sua definizione. Per esempio, una delle tante definizioni è proprio la definizione fornita dall’European Technology Platform on SmartGrids:

 “A SmartGrid is an electricity network that can intelligently integrate the actions of all users connected to it - generators, consumers and those that do both – in order to efficiently deliver sustainable, economic and secure electricity supplies.”

Da questa descrizione si deduce con chiarezza che l’obiettivo della smart grid sarà la fornitura elettrica sostenibile, conveniente e sicura.

Prima di addentrarci nelle specifiche relative a questa innovativa infrastruttura, oggetto della nostra attenzione, per capire quali sono le motivazioni che ne spingono la realizzazione si rende necessario un breve approfondimento sul funzionamento del tradizionale sistema elettrico; in seguito cercheremo di capire gli obiettivi della smart grid, discuteremo su cosa rende la smart grid  “smart” (o appunto “intelligente”) e, infine, sulle difficoltà tecniche implementative. Quindi, verrà data un’idea sulle tecnologie che stanno emergendo nel panorama della ricerca e della tecnica.

Il sistema elettrico è tradizionalmente suddiviso in tre sottosistemi: la produzione di energia elettrica, la trasmissione e, infine, la distribuzione agli utenti finali. In questa configurazione il sistema è verticalmente integrato, ossia il flusso di energia è unidirezionale: dalle centrali di produzione verso gli utenti finali. Ogni qual volta nel sistema viene introdotta una perturbazione (banalmente l’accensione di una lampada in una stanza) è necessario che qualcuno al “vertice” della rete regoli la quantità di combustibile bruciato, al fine di mantenere il perfetto equilibrio tra energia prodotta e energia consumata. Nella pratica una semplice lampadina non costituisce un problema, poiché l’inerzia delle macchine rotanti delle centrali termoelettriche è tale per cui una piccola perturbazione non costituisce una criticità per la stabilità del sistema elettrico.

Struttura del tradizionale sistema di trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica

Struttura del tradizionale sistema di trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica

Emergono due grandi vantaggi legati alla produzione termoelettrica: regolazione della potenza prodotta e immessa in rete, al fine di alimentare gli utenti passivi (e quindi programmazione giornaliera in funzione della previsione dei carichi del giorno dopo); inerzia meccanica dei rotori legati alla produzione termoelettrica che [...]

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4 Commenti

  1. Davide Di Gesualdo Davide Di Gesualdo 14 luglio 2015
  2. Michele Motta 15 luglio 2015
  3. pietro.tosato pietro.tosato 25 luglio 2015
  4. Michele Motta 30 luglio 2015

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