Smart City e Smart Grid, presente e futuro

Le Smart Grid sono parte integrante dei progetti futuri di citta intelligenti. Parliamo di reti in grado di trasferire energia e informazioni, bilanciando i carichi e abilitando flussi energetici on demand, ma non solo. L’accesso intelligente alle informazioni e all’energia consentirà di estendere le attuali reti elettriche e dati, andando a coprire aree attualmente non servite, evitando gli sprechi e assicurando un dialogo bidirezionale tra fornitori e consumatori. Non solo, grazie anche agli impianti rinnovabili, in particolar modo al fotovoltaico distribuito, i clienti/consumatori potranno trasformarsi a loro volta in fornitori. Questo sarà possibile grazie alle Smart Grid, agli Smart meter e alle infrastruttura di domotica, controllo e monitoraggio che vanno via via diffondendosi.
Stando a quanto riportato nella ricerca “Smart Grid Technologies” effettuata da Navigant Research, il mercato mondiale delle Smart Grid si sta sviluppando molto rapidamente. Le cosiddette reti intelligenti, secondo le previsioni, aumenteranno mediamente del 10% all’anno sino al 2020, con un fatturato complessivo di 461 miliardi di Dollari. Come sottolinea il responsabile per il settore ricerca Bob Lockhar, attualmente questo comparto non ha raggiunto una maturità sufficiente e lo sviluppo è parzialmente vincolato dalle differenti tipologie di tecnologie adottate.
Di fatto, molti Paesi non sono ancora attrezzati a dovere per utilizzare reti di distribuzione intelligenti, nonostante l’elevato tasso tecnologico delle città moderne. Gli investimenti in corso aumenteranno sensibilmente, per supportare una crescita molto marcata, passando dai 33 miliardi di Dollari dell’anno scorso, agli oltre 73 miliardi del 2020.
Secondo gli esperti di Navigant Research, le Smart Grid del prossimo futuro dovranno garantire la presenza di sistemi IT integrati, contatori intelligenti, soluzioni per l’automazione della distribuzione e l’automazione della stazione secondaria, oltre a fondamentali aggiornamenti di trasmissione.

Nel nostro Paese, il primo esempio di microrete energetica intelligente in Italia è stato inaugurato presso il Campus universitario di Savona. La Smart Polygeneration Microgrid (SPM) è stata svelata alla presenza dei rappresentanti del MIUR, dell’Ateneo di Genova e del top management di Siemens.
Si tratta di un sistema progettato dall’Università di Genova e sviluppato da Siemens, una piattaforma che rappresenta un vero e proprio laboratorio per sperimentare la Smart City, in futuro replicabile su più ampia scala.
SPM è in grado di gestire in modo efficiente l’energia prodotta al suo interno, bilanciando generazione e carichi con conseguenti risparmi economici e riducendo l’impatto ambientale dal punto di vista delle emissioni di CO2. La Smart Polygeneration Microgrid si potrebbe paragonare a un quartiere cittadino con funzioni urbanistiche differenziate. Di fatto, il Campus è ora quasi completamente autonomo per consumi elettrici e riscaldamento, un risultato ottenuto grazie al collegamento di diversi impianti di generazione, rinnovabili e ad alta efficienza, governati da un software centrale, per una capacità complessiva di 250 kW elettrici e 300 kW termici.
Il cuore della microrete di Savona è la sala di controllo situata sempre all’interno del Campus. Da qui è possibile supervisionare l’intero sistema e garantirne la gestione intelligente, seguendo strategie operative ideate e validate con successo dall’Università di Genova.
La piattaforma di energy management DEMS (Decentralized Energy Management System) sviluppata da Siemens permette di prevedere i consumi globali, la generazione da fonte rinnovabile e di effettuare la pianificazione dell’esercizio, controllando in tempo reale le unità di generazione tradizionali presenti in campo ed ottimizzando i cicli di carica e scarica dei sistemi di accumulo per valorizzare al meglio la produzione da fonte rinnovabile.
All’impatto positivo sull’ambiente dovuto alla riduzione complessiva delle emissioni di CO2, stimabile in 120 tonnellate/anno, si uniscono vantaggi anche dal punto di vista economico. Prima di tutto per quanto riguarda la gestione corrente, in quanto, grazie all’energia elettrica e termica autoprodotte, è possibile ridurre considerevolmente i prelievi di elettricità dalla rete esterna e il consumo di gas nelle caldaie tradizionali per il riscaldamento degli ambienti.
Risparmi che potranno essere impiegati dall’Università di Genova per il finanziamento di integrazioni tecnologiche ed impiantistiche ed in generale per ulteriori attività di ricerca sperimentale e dimostrativa.
Le componenti della micro rete si snodano all’interno del polo universitario. Nello specifico, vi sono tre microturbine a gas ad alta efficienza, un chiller ad assorbimento per la produzione contemporanea di elettricità, calore per il riscaldamento in inverno ed energia frigorifera per il raffrescamento in estate; una rete di teleriscaldamento; due colonnine di ricarica, due veicoli elettrici e due biciclette elettriche; tre parabole per la produzione di energia da solare a
concentrazione un impianto solare fotovoltaico; quattro quadri elettrici collegati tra loro ad anello; un sistema di accumulo elettrochimico in grado di bilanciare generazione e carichi e, se necessario, compensare gli sbilanciamenti dovuti alla variabilità della generazione da fonte rinnovabile; una dorsale di comunicazione basata su unità di raccolta dati, collocate nei quadri principali.