Come ottenere una decarbonizzazione più rapida nelle reti elettriche isolate: un caso di studio

Le fonti di energia rinnovabili stanno diventando sempre più economiche e competitive, ma per sfruttare appieno il loro potenziale è necessario adattare il sistema energetico.

"Le reti elettriche non possono immagazzinare l'elettricità in modo economico, quindi la produzione e il consumo di energia devono corrispondere in ogni momento".
Karlsruhe, Germania.

Con queste parole Javier Gebauer, business development manager di Easy Smart Grid, ha spiegato che la produzione fossile può facilmente adattarsi alle variazioni di consumo. Tuttavia, le energie rinnovabili dipendono dal tempo (vento e sole), quindi la loro produzione raramente corrisponde alla domanda corrente. L'ulteriore integrazione delle energie rinnovabili non è più limitata dal loro costo, quindi l'attenzione si sposta ora sulla flessibilità per garantire il bilanciamento e la stabilità della rete. Con una produzione dipendente dalle condizioni atmosferiche, è più efficiente adattare il consumo alla produzione di energia, per evitare un costoso accumulo di energia.

Con questa idea in mente Easy Smart Grid e i suoi partner stanno realizzando ad Allensbach, una comunità tedesca di 7.000 abitanti, un sistema energetico più pulito e intelligente.

Progetto dimostrativo "SoLAR

Inserita sulle rive del Lago di Costanza, la comunità di Allensbach è all'avanguardia della tecnologia. Nel 2018 è stato avviato un progetto dimostrativo, finanziato dal Ministero dell'Ambiente e dell'Energia di Stoccarda. Una proprietà con 22 appartamenti sarà dotata della tecnologia Easy Smart Grid. Tetti solari, un generatore di calore ed energia combinati (CHP), pompe di calore, caricabatterie per auto ed elettrodomestici appositamente attrezzati sono coordinati da un mercato energetico locale (LEM). In questo modo si compensa la volatilità della generazione e si riduce al minimo il carico della rete. La tecnologia Easy Smart Grid massimizza il consumo di elettricità generata localmente e riduce al minimo la complessità del controllo e il costo dell'automazione e dell'accumulo di energia.

Nel periodo compreso tra maggio 2018 e aprile 2019, sono state effettuate la pianificazione e la simulazione dettagliate. L'integrazione e i pre-test dei componenti sono stati discussi con i fornitori e lo sviluppatore del progetto. La simulazione ha confermato che il controllo decentralizzato abilitato da Easy Smart Grid aumenta sostanzialmente il consumo proprio e riduce il carico della rete. Poiché l'elettricità autoprodotta è più economica dell'elettricità di rete e le tariffe di rete sono più basse grazie alla riduzione del carico di rete, il risparmio totale sul costo dell'energia è più che giustificato dalla tecnologia intelligente aggiuntiva.

Nella seconda fase, iniziata a luglio, si analizzerà anche la flessibilità degli elettrodomestici e delle autovetture e si procederà all'installazione del sistema completo. Oltre a questo lavoro tecnico, verranno affrontati i modelli economici, comprese le tariffe dinamiche per i clienti finali e gli adattamenti necessari per replicare questo modello, ha dichiarato Javier Gebauer.

Easy Smart Grid è stata fondata a Karlsruhe in Germania nel 2014 con una visione chiara: un sistema energetico dominato dalle fonti rinnovabili. Lo stesso anno l'azienda tedesca ha brevettato questa idea che si rivolge non solo ai settori tradizionali, ma anche a nuove aree di applicazione come la mobilità elettrica, che senza misure adeguate aumenterebbe significativamente il carico dell'infrastruttura di rete.

"La nostra tecnologia si basa su un sistema decentralizzato in cui gli indicatori di congestione o di equilibrio sono derivati dalle variabili di stato della rete. Infatti, i componenti e i sistemi informativi necessari sono meno costosi di quelli convenzionali e, quindi, consentono l'integrazione di piccole flessibilità, come ad esempio un frigorifero."
Javier Gebauer.

Il dirigente ha anche spiegato che:

"I luoghi in cui vediamo il maggior potenziale per la nostra tecnologia sono le reti elettriche isolate, come molte isole europee. Questi sistemi elettrici sono basati sul diesel o sull'olio combustibile pesante, con conseguenti costi ed emissioni elevati. Una decarbonizzazione più rapida significa maggiori risparmi.

Gli impatti minori disturbano il fragile equilibrio della rete isolana, limitando l'uso delle fonti rinnovabili volatili di oggi (sole, vento). Le reti isolate non sono supportate dai vicini, quindi i cali di tensione e di frequenza causano maggiori interventi di ripristino o addirittura blackout. La nostra soluzione mobilita la flessibilità del carico locale per migliorare la stabilità e la resilienza della rete.

Se si spende di più per le installazioni di energia rinnovabile e meno per le importazioni di carburante, sarà possibile aumentare il valore aggiunto locale e i posti di lavoro, innalzare il tenore di vita e l'indipendenza energetica."

In questo modo, la tecnologia Easy Smart Grid crea un mercato energetico locale per ottimizzare il consumo di energia rinnovabile generata localmente e, allo stesso tempo, riduce al minimo la complessità del controllo e dell'accumulo e il relativo costo del sistema. Un'opportunità per le energie rinnovabili non convenzionali in cui vincono tutti: la cittadinanza, lo Stato, le imprese e, soprattutto, l'ambiente.

Partner del progetto: EIFER, ISC Konstanz,Kaufmann-Bau, Weider, Stadtwerk Haßfurt, Gemeinde Allensbach, E3/DC, BHS Hausgeräte, Miele, Buderus, Energiedienst.