Negli ultimi decenni la domanda di energia è cresciuta molto per via dell’aumento dei consumi domestici, dall’elettrificazione dei trasporti e della diffusione delle fonti rinnovabili. Tali cambiamenti hanno messo sotto pressione le reti di distribuzione, nate in un’epoca in cui l’energia viaggiava in un’unica direzione, dalle centrali alle case e alle imprese.
Di questi tempi, invece, lo scenario è completamente mutato, perché la produzione può nascere anche dai tetti delle abitazioni o dai parchi eolici, e la rete deve essere in grado di accogliere flussi anche imprevedibili.
Di conseguenza l’innovazione tecnologica ha introdotto strumenti digitali che permettono di monitorare, gestire e ottimizzare in tempo reale il funzionamento del sistema elettrico. Si parla di reti capaci di “dialogare” con chi le utilizza e di adattarsi alle condizioni in continua evoluzione: le Smart Grid.
Il cammino verso le reti intelligenti
La rete elettrica tradizionale si è sempre basata su un percorso lineare, nel quale le grandi centrali producevano energia che veniva trasportata e distribuita fino al consumatore finale. In un modello del genere l’utente non aveva un ruolo attivo, quindi le informazioni sul funzionamento del sistema erano limitate.
Con le smart grid il paradigma si ribalta. Grazie ai sensori e ai sistemi di comunicazione integrati, la rete cessa di essere un’infrastruttura statica e diventa dinamica, cioè capace di raccogliere dati e di reagire immediatamente. La differenza sostanziale è che ora la rete non solo trasporta energia, ma “conosce” ciò che sta accadendo e può coordinare la produzione e il consumo in modo molto più efficiente.
In questo modo si può gestire meglio l’intermittenza delle fonti rinnovabili, come il fotovoltaico e l’eolico, che non garantiscono una produzione costante. Una rete intelligente è in grado di compensare i cali improvvisi con altre fonti o con sistemi di accumulo, evitando squilibri e interruzioni.
Tecnologie digitali al servizio della distribuzione
Al cuore delle smart grid ci sono le tecnologie digitali. Nei cavi e nelle cabine di trasformazione vengono installati sensori che rilevano parametri come tensione, corrente e temperatura. I dati vengono inviati a piattaforme di controllo centralizzate, che permettono agli operatori di conoscere lo stato della rete in tempo reale e di intervenire immediatamente in caso di anomalie.
E in aggiunta, attraverso software di gestione, la rete può redistribuire automaticamente i carichi, isolare un guasto per ridurne l’impatto e riallineare i flussi di energia dove serve.
Le smart grid, in sostanza, permettono di coordinare aree geografiche molto estese, di ottimizzare i consumi in città densamente popolate e di controllare le oscillazioni della domanda.
Efficienza e sostenibilità: i vantaggi per città e industrie
I benefici riguardano, in primo luogo, l’efficienza complessiva del sistema, dato che riducono le perdite di energia lungo la distribuzione: meno sprechi e un utilizzo più razionale delle risorse disponibili. In secondo luogo aumentano la stabilità, perché la rete diventa capace di reagire rapidamente a guasti o variazioni improvvise della domanda.
Dal punto di vista ambientale, sono in grado di favorire l’integrazione delle rinnovabili, quindi anche di gestire meglio la variabilità di solare ed eolico, evitando che l’energia prodotta vada dispersa o che si creino sovraccarichi.
E grazie ai contatori intelligenti e alle piattaforme digitali, famiglie e imprese possono conoscere i propri consumi in dettaglio, così da adottare comportamenti attenti. Nelle città questa possibilità si traduce aree urbane davvero sostenibili, mentre per le industrie significa poter pianificare la produzione riducendo i rischi di fermo.