Inserire parti intelligenti nella futura rete energetica
Le tecnologie intelligenti sono fondamentali per ogni componente del sistema energetico, dalla generazione e la trasmissione al consumo, passando per la fase di distribuzione. Il risultato è un sistema più reattivo e maggiormente ecocompatibile, in grado inoltre di garantire un’efficienza più elevata. L’iniziativa CONNECT ha ottenuto un significativo abbassamento del picco della domanda combinando il fotovoltaico e lo stoccaggio energetico in batterie per ridurre la dipendenza da fonti di energia primaria, con una conseguente diminuzione dell’impronta di CO2.
Energia intelligente ed efficiente per le persone
«In quattro casi d’uso realizzati da CONNECT in diverse zone dell’Europa, ovvero Germania, Italia, Paesi Bassi e Spagna, i convertitori bidirezionali hanno raggiunto un’efficienza sino al 98,5 %», afferma Holger Schmidt, coordinatore del progetto CONNECT. Flussi energetici bidirezionali ottimizzano la generazione distribuita, come nel caso dei pannelli fotovoltaici installati sui tetti degli edifici. «Data l’elevata potenza in gioco, con valori sino ai 300 kW, anche i miglioramenti dell’efficienza più lievi esercitano un impatto di notevole entità», spiega. Il sistema di gestione dell’energia intelligente di CONNECT è stato in grado di ridurre la domanda energetica, in particolare nei suoi periodi di picco. Le strategie hanno previsto un’efficace programmazione del fabbisogno energetico, l’utilizzo intelligente dello stoccaggio dell’energia e l’impiego efficiente delle fonti energetiche rinnovabili in corrispondenza della domanda e dell’offerta. L’infrastruttura di comunicazione di CONNECT assicura il più alto livello di sicurezza comunicativa (end-to-end) e, al tempo stesso, un’interoperabilità con velocità di dati elevate e scalabili, offrendo le basi essenziali per l’uso ottimale dei convertitori e per l’esecuzione delle procedure di gestione dell’energia.
Il controllo dei flussi energetici in un parcheggio di interscambio olandese
CONNECT ha presentato il sistema di controllo dei flussi energetici presso uno dei parcheggi di interscambio di ‘s-Hertogenbosch, nei Paesi Bassi. In tal luogo, dove pendolari e acquirenti sensibili verso il consumo energetico lasciano le loro automobili e continuano il proprio percorso utilizzando i trasporti pubblici o la bicicletta, l’attenzione era stata rivolta all’ottimizzazione e alla stabilizzazione della rete in un’infrastruttura reale di microrete per la ricarica dei veicoli elettrici. La riduzione della potenza di picco attraverso la programmazione del fabbisogno energetico è stata dimostrata grazie all’interazione cooperativa di vari sottosistemi, ovvero fotovoltaico, sistema a batterie, ricarica rapida per gli autobus e caricatori lenti per le automobili. Le misurazioni hanno messo in evidenza il fatto che il sistema complessivo è in grado di ridurre la potenza attiva raccolta dalla rete principale (e in particolare dal nuovo e rapido caricatore di autobus ad alta potenza da 100-300 kW) nel corso degli intervalli di ricarica. Il valore di riferimento della batteria, che può essere ottimizzato per diversi tipi di servizi di rete, risulta pertanto efficace nel seguire le domande del caricatore e i suoi effetti sul collegamento alla rete. «Secondo quanto suggerito dai nostri dati, l’integrazione dei convertitori di batterie stazionarie e del fotovoltaico nella microrete consente di ottenere almeno un dimezzamento della potenza», osserva Schmidt.
Una gestione dell’energia cooperativa
Per monitorare il controllo del fabbisogno energetico, CONNECT ha preso in esame un gruppo di edifici situati nel quartiere del Poblenou, a Barcellona. È stato effettuato un monitoraggio in diverse stagioni (in un giorno infrasettimanale e nel fine settimana rispettivamente in estate e in inverno) di due edifici residenziali, due scuole, un centro civico e uno stabile adibito a uffici caratterizzati da diversi profili di consumo energetico. La riduzione della domanda, e quindi la percentuale di consumo energetico totale al di fuori della rete principale, è variata dal 32 % a un impressionante valore massimo pari al 71 %, mentre durante le ore di picco della domanda la diminuzione della stessa è stata compresa tra il 34 % e il 46 %. Schmidt spiega: «La riduzione più elevata si è verificata durante l’estate, quando l’energia generata dal fotovoltaico ha raggiunto il suo apice». Il futuro del lavoro effettuato da CONNECT è luminoso e i partner sfrutteranno i traguardi ottenuti a livello di componenti e sottosistemi in vari modi, ad esempio integrando i risultati per migliorare i prodotti o crearne di nuovi. «Per di più, basandoci sugli esiti di CONNECT, siamo stati in grado di sviluppare la proposta di follow-up PROGRESSUS, anch’essa finanziata dall’UE, che ha avuto inizio nell’aprile del 2020 e avrà una durata di tre anni», conclude Schmidt.
Parole chiave
CONNECT, rete, picco della domanda, gestione dell’energia, bidirezionale, rete intelligente, conversione dell’energia
