Fotovoltaico e smart grid: definizione, utilità e differenza con la rete elettrica tradizionale

11 Luglio 2022 - Redazione

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Le reti intelligenti sono il futuro di diverse realtà, anche di quelle legate alla produzione di energia; approfondiamo le smart grid fotovoltaico

La produzione di energia elettrica proveniente dagli impianti fotovoltaici è un bene importante ma lo diventa ancora di più se sfruttato correttamente. Ecco perché è decisivo il ruolo svolto dalle cosiddette Smart Grid fotovoltaico, una realtà sempre più centrale nella gestione delle fonti di energia rinnovabile.

 

Cos'è la smart grid?

Sono quasi vent’anni che si parla e si ragiona intorno alle Smart Grid, ed una definizione ufficiale o comunque autorevole è quella data dall’EISA (Energy Independence and Security Act) per cui le Smart Grid fotovoltaico sono un insieme di reti intelligenti in grado di integrare le azioni degli utenti collegati (siano essi consumatori che produttori e distributori) con l’obiettivo di restituire una fornitura elettrica efficace, sostenibile, sicura e con una gestione economica ottimizzata.

definizione smart grid fotovoltaico  

Smart grid: a cosa serve

Grazie alle Smart grid ci sarà una vera e propria rivoluzione nella concezione di accesso, uso e gestione dell’energia elettrica. Questo perché l’utente finale non svolgerà più esclusivamente un ruolo passivo di consumatore, ma anche di produttore stesso potendo immettere nella rete la sua quota di energia prodotta con i pannelli solari. Tutto questo non è solo legato alla maggiore quantità di utenti che possono produrre energia, ma ha inevitabili conseguenze anche sull’ottimizzazione della gestione dell’energia.

Una gestione che deve contare su un sistema intelligente capace di rispondere a necessità nuove cui sarà possibile far fronte proprio grazie all’evoluzione tecnologica delle Smart Grid. Evoluzione tecnologica che, di conseguenza, determinerà anche un aumento dello sviluppo delle fonti rinnovabili potendole inserire in maniera strategicamente vincente all’interno di un articolato e complesso sistema di produzione, accesso e distribuzione dell’energia elettrica.

 

Quali sono i benefici della smart grid?

Oltre a quanto già detto bisogna considerare come le Smart Grid consentano di ridurre i tempi di interruzione elettrica assicurando una continuità del servizio migliore e più efficace. Questo perché la struttura stessa delle Smart Grid prevede funzioni e tecnologie di riconfigurazione automatica che si adattano, anche in maniera rapida, alle diverse condizioni. Parallelamente c’è anche un discorso di integrazione di più fonti energetiche con la conseguente capacità di gestirne la produzione senza incidere sulla qualità.

 

I componenti della smart grid

Perché si possa parlare di Smart Grid e perché queste funzionino, vengono utilizzate diverse tecnologie la cui integrazione consente di creare quelle reti intelligenti capaci di assicurare tutti i benefici presenti e potenzialmente futuri legati alla gestione dell’energia. Le Smart Grid si avvalgono innanzitutto di piattaforme di comunicazione integrata ad alta velocità per il collegamento dei componenti in modo da assicurare il controllo e lo scambio dei dati in tempo reale. Ci sono poi tutta una serie di sensori, contatori intelligenti, interruttori, cavi e componenti di rilevazione e misurazione con i quali controllare lo stato dei dispositivi e contemporaneamente prevenire perdite e sprechi.

Tra i componenti delle Smart Grid troviamo poi le tecnologie per il controllo avanzato con i quali assicurare una diagnosi e un’analisi di tutta l’infrastruttura e le interfacce (contatori intelligenti, unità di controllo e trasferimento delle informazioni, generazione distribuita) che supportano le decisioni degli utenti finali al fine di rendere comprensibili e accessibili la quantità di dati e informazioni esistenti.

 

Smart grid e fotovoltaico: che correlazione c'è?

Nello specifico le Smart Grid si rivelano fondamentali anche e soprattutto in relazione agli impianti fotovoltaici, questo per tutto ciò che è stato appena esposto. Rispetto a una gestione tradizionale infatti, con le reti intelligenti aumenta il numero di fonti energetiche dalle quali provengono le forniture e in assenza di una rete capace di supportarle la gestione diventerebbe difficoltosa, scadente o addirittura impossibile.

  Pannelli solari con smart grid

Smart grid e rete tradizionale: quali sono le differenze

Per comprendere le caratteristiche e le potenzialità delle Smart Grid è utile fare una breve sintesi del funzionamento della distribuzione delle reti tradizionali. Queste si fondano sulle centrali di produzione elettrica dalle quali l’energia viene immessa nella rete caratterizzata da linee a media e bassa tensione dovendo coprire grandi distanze e alte tensioni. Prima che arrivi all’utente finale l’energia viene gestita dalle cabine primarie che si occupano di trasformarla in altissima, alta o media tensione a seconda del tipo di utenza.

Questo è un modello di gestione centralizzato, opposto a quello delle Smart Grid. In questo caso infatti, la generazione di energia avviene tramite sistemi distribuiti per i quali ogni abitazione, anche la più piccola, può contribuire a fornire energia prodotta dal proprio impianto fotovoltaico (o qualsiasi altro basato su fonti rinnovabili). La differenza sostanziale è anche quella legata alla disponibilità dell’energia.

Quella proveniente da fonti rinnovabili, infatti, non è programmabile in quanto dipendendo da notevoli fattori, sono maggiori anche le variabili da considerare; ecco quindi il ruolo svolto dalle Smart Grid con l’obiettivo di gestire prontamente i cali e gli aumenti di produzione energetica in modo da distribuirli in maniera funzionale alle necessità. Questo è possibile grazie al fatto che le Smart Grid sono tecnologie bidirezionali (e non unidirezionali come la rete tradizionale) che possono ricevere ma anche immettere energia nella rete di distribuzione.

schema di funzionamento smart grid  

Fotovoltaico con accumulo e Smart grid

Per quel che riguarda le Smart Grid fotovoltaico è necessario porre l’attenzione anche sui sistemi di accumulo. Quando i pannelli solari raggiungono la produzione massima per quell’edificio possono portare alla disconnessione dell’impianto dalla rete; con i sistemi di accumulo Smart Grid fotovoltaico è invece possibile continuare la produzione e gestire questo surplus energetico per quella singola abitazione, potendolo conservare e poi distribuire quando necessario.

 

Smart grid: la normativa europea a riguardo

La realtà delle Smart Grid richiede uno sviluppo non solo tecnologico, ma anche normativo che regolamenti tutte le dinamiche che coinvolgono i processi di produzione, scambio e distribuzione dell’energia. Nello specifico è utile segnalare quelli che sono gli enti normatori riconosciuti a livello europeo: il Comitato Elettrotecnico Italiano (CEI) e il Comité Européen de Normalisation en Electronique et en Électrotechnique (CENELEC). A oggi è in corso la ricerca di una definizione e lo sviluppo di una normativa e di una prospettiva condivisa che si applichino tanto dal punto di vista legislativo che da quello tecnico. Le normative dovranno definire i processi legati all’architettura di riferimento delle Smart Grid, ai protocolli di comunicazione, alla struttura delle informazioni trasportate e dai meccanismi di sicurezza e protezione. Per cercare l'azienda migliore e più vicina a voi che installi un sistema fotovoltaico ottimale direttamente a casa vostra, la piattaforma Quotalo è la soluzione ideale.

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