Inglesismi arcani che ci proiettano in “città intelligenti” (Smart Cities) e “reti intelligenti” (Smart Grid), cosa nascondono ai profani questi termini sempre più in voga?

Proviamo a delimitare e circoscrivere lo scenario: nei giorni nostri vediamo chiaramente quanto incida nella vita quotidiana e negli equilibri economici tutto ciò che concerne la qualità della vita percepita, l’ambiente, lo sviluppo della persona e del sistema economico e la necessaria infrastruttura per produrre e fornire energia. Tutto correlato e connesso in un grande sistema che è il pianeta in cui viviamo.

Dall’assunzione di cui sopra nel corso degli ultimi anni è maturata e cresciuta una proposta di modello di sviluppo alternativo che prediligesse la realizzazione di sviluppi urbani con caratteristiche qualitative diverse, puntando decisamente a sistemi “intelligenti” (smart) integrati fra loro che racchiudono alcuni punti cardine contraddistintivi al fine di costituire le chiavi per una Città Intelligente (Smart City):

 

Tecnicamente quindi il tema delle Smart Cities racchiude in sé molti fronti di sviluppo, tra i quali ne emerge uno in particolare, dal quale non è possibile prescindere poiché trattasi della linfa vitale: la rete di distribuzione dell’energia, intesa in senso ampio.

Quando pertanto si parla di “Smart Grid” si tende ad includere nella definizione la commistione dei sistemi di produzione e distribuzione di energia elettrica al fine di disporre di una Rete Intelligente caratterizzata da un elevato livello di strutture IT (Information Technology)  e in grado di veicolare flussi di energia ed informazioni “multi direzionali”.

Ecco che stiamo schiarendo i dubbi iniziali su quali siano le differenze e i significati dei 2 termini, con una sostanziale rappresentazione in cui il contenitore della Smart Cities racchiude in sè buona parte delle “Smart Grid” poiché elemento alimentante.

 

Prima di provare a sviscerare il tema delle Smart Cities, và analizzato con particolare attenzione il passaggio sui “flussi multi direzionali” nel contesto delle Smart Grid sopra citati: vera chiave di volta dal punto di vista energetico e di sviluppi a tendere è la reale novità dell’ultimo decennio e rappresenta la scelta cui puntare per abbandonare i tradizionali sistemi di produzione di energia, peraltro con fonti combustibili fossili riconosciuti fra più inquinanti: petrolio e carbone

Stiamo parlando quindi di un nuovo modo di pensare l’alimentazione e la distribuzione di energia elettrica, in particolare sul fronte delle emissioni di CO2.

Nel modello di sviluppo “Smart” finalmente introdotto le fonti rinnovabili non sono più necessariamente legate a pochi produttori ma sempre più diventano disponibili per ampie fette di popolazione: si pensi ai pannello fotovoltaici sui tetti, il micro eolico etc…

Con questa svolta concettuale e pratica si assiste quindi ad una necessarie ridefinizione dei processi tecnologici coinvolti a supporto della rete elettrica che dovrà essere in grado di gestire immissioni di elettricità da molteplici fonti, dalla centrale tradizionale al privato cittadino munito di pannelli fotovoltaici che diventa produttore e consumatore di energia elettrica.

In questo modo quindi, utilizzando proprio il semplice cittadino come esempio, esso stesso rappresenta il soggetto che fruisce e fornisce energia e che consente una reale riduzione delle emissioni inquinanti.

Chi non è del settore e non è avvezzo al trattare di questi temi si chiederà per quali ragioni si stia sviluppando questa strada, la risposta è semplice: il mondo ha fame di energia e nel mondo, pur con la crisi attuale, la domanda è sempre in crescita con le eccezioni dettate dal periodo congiunturale di alcune aree, come in Italia ad esempio dove il consumo di energia è calato di diversi punti percentuale.

Vedasi a riguardo il recente documento di Terna “PREVISIONI DELLA DOMANDA ELETTRICA IN ITALIA E DEL FABBISOGNO DI POTENZA NECESSARIO

ANNI 2011 – 2021”, disponibile sul sito.

Non solo, analizzando i dati di consumo, sempre fonte Terna, si evidenzia come dal 2008 anno di picco eccezionale per consumo e produzione, vi sia stato un forte calo in ambito nazionale pur intravedendo un lievissimo rialzo nel 2011, tale da rivedere fortemente gli investimenti  nelle centrali termoelettriche tradizionali.

Ma fortunatamente questo non è l’unico motivo, la comunità internazionale è divenuta cosciente del serio e concreto problema delle emissioni inquinanti e quindi più domanda implica più emissioni di gas nocivi.

Come ridurle? Sono state fatte diverse stime, con due scenari di riferimento, i famosi 550 e 450 ppm, ossia “parti per milione di concentrazione” di CO2 nell’atmosfera. Ebbene, in entrambi i casi, uno più conservativo ed uno più spinto, si evidenzia che le rinnovabili e l’efficienza energetica sono i due driver principali, al punto da poter portare a riduzioni di CO2 fino all’80%.

Altro elemento cardine e vincolo tecnologico è la cosiddetta stabilità della rete elettrica, espressa in frequenza (Hertz) che è sostanzialmente di 50 Hertz in gran parte del mondo e 60 Hertz nei paesi vicini al cosiddetto “mondoCommonwealth” : si tratta sostanzialmente di un vincolo tecnico che implica una serie di sistemi di protezione e controllo della rete al fine di salvaguardarne la stabilità.

Tutti gli elementi di cui sopra sono e costituiscono il nuovo modo di progettare e realizzare una rete elettrica “intelligente” con lo scopo di ottenere una produzione di energia distribuita e una forte efficienza energetica.

 

Questo è già realtà perché molto si sta facendo e si è in procinto di fare, con contatori intelligenti, accumulatori di energia, la nuova frontiera per gestire il problema della non programmabilità di alcune fonti rinnovabili ed anche la non modulabilità delle stesse, l’introduzione di auto elettriche con relative colonnine di ricarica, la diffusione nel civile delle soluzioni di produzione energetica, sistemi software per gestire l’equilibrio della rete laddove l’immissione di energia elettrica non risponda ai vincoli tecnici di frequenza etc…

Tutto ciò sta inoltre avviando una grandissima ricaduta occupazionale, le aziende del settore stanno puntando fortemente a questo nuovo fronte, sfidante filone di sviluppo contemporaneo ma che realmente rappresenta la strada da intraprendere.

Ed inoltre, ora come non mai non è più giustificabile indirizzare gli investimenti puntando nelle centrali tradizionali non necessarie, in particolar modo in Italia, e non più compatibili con l’ambiente, quando la tecnologia ci offre alternative concrete e realizzabili.

Sia chiaro: qui non si dice che ci sono le condizioni per uno “switch off” immediato, se però guardiamo la composizione della produzione di energia elettrica in Italia possiamo però fare delle considerazioni importanti. Guardando ad esempio il punto di riferimento così in voga per ogni paragone, la Germania, nella seguente tabella che mostra la potenza efficiente lorda degli impianti elettrici di generazione nei principali paesi del mondo al 31 dicembre 2010 (fonte Terna), di cui si riporta un estratto parziale, si nota subito quanto sia ampio il differenziale produttivo per eolico e fotovoltaico tra questi 2 paesi, peraltro si consideri che la Germani oltre ai combustibili fossili ha una discreta produzione nucleare.