Stoccaggio dell'energia elettrica e Smart Grid, la rete intelligente

L'energia elettrica prodotta se non viene consumata si perde. Ad oggi, infatti, la possibilità di conservarla è molto limitata. Per questo le centrali elettriche devono adeguare continuamente la produzione di energia elettrica alla domanda di energia, quella che consumiamo in casa, negli uffici, nell'industria, ...

Domanda di energia elettrica
La domanda di energia elettrica non è uniforme e varia istante per istante.

A questo link potete visualizzare il grafico aggiornato in tempo quasi reale (a cura della società Terna, proprietaria della rete elettrica di distribuzione e responsabile del suo dispacciamento in Italia).

Oltre a variare nel corso delle 24 ore, i consumi di energia variano nel corso dell'anno e di anno in anno e per il futuro si prevede un progressivo aumento dei consumi di energia elettrica legato ad un aumento della popolazione, del benessere e delle tecnologie alimentate con energie elettrica (Electric Vehicle, ITC, climatizzazione, etc).

Regolazione della produzione di energia elettrica
La capacità delle centrali termoelettriche di variare l'output per soddisfare le nostre esigenze è piuttosto limitata. Più facile è la regolazione per le centrali idroelettriche mentre è nulla (o sarebbe meglio dire economicamente sconveniente) per l'eolico e il solare. La produzione di energia elettrica, nel suo insieme, è già un sistema poco flessibile ed in futuro, con la crescita di eolico e solare, sarà sempre più legata al tempo meteorologico, alle stagioni ed all'alternarsi del giorno e della notte.

Sistemi di stoccaggio dell'energia e smart grid
Per armonizzare la disponibilità di energia elettrica ai nostri bisogni la ricerca guarda verso i possibili sistemi di stoccaggio dell'energia elettrica ma soprattutto alle smart grid, le reti intelligenti.
Attualmente solo le centrali idroelettriche possono accumulare energia elettrica (sotto forma di energia potenziale) pompando, con l'energia elettrica in esubero, acqua nei bacini a monte. Altre tecnologie (produzione di metano, di idrogeno, sistemi inerziali, immissione di idrogeno nei metanodotti, ...) sono in studio ma ciò che è ritenuta la soluzione più promettente è quella di sfruttare il crescente parco di veicoli elettrici per costituire un sistema di accumulo distribuito. Tale sistema, potrà funzionare in presenza di una rete elettrica diversa dall'attuale, una rete intelligente appunto.

La rete di distribuzione attuale è un sistema rigido, settorizzato, incapace di convogliare eventuali esuberi di energia là dove ve ne è bisogno ma soprattutto incapace di comunicare. Per questo si verificano black out, interruzioni del servizio senza alcun avviso e molto spesso le pale dei generatori eolici sono ferme. 

L'idea di una rete intelligente prevede una più estesa interconnessione (oltre i confini nazionali) per poter compensare agli squilibri di domanda e offerta locali. La produzione di energia eolica e solare, osservata su orizzonti più vasti, si dimostra più costante e prevedibile così come la domanda energetica. La comunicazione e l'interconnessione, assistita da appositi software, consentirebbe una corretta gestione dei sistemi di produzione distribuiti (eolico, solare, etc) e di accumulo (veicoli elettrici, etc). Potrebbe persino ottimizzare la gestione delle utenze (elettrodomestici, luci, macchinari, etc) ed acquisire una connotazione più sociale e partecipativa suggerendo agli utenti di adeguare i consumi alle disponibilità di energia elettrica (flessibilizzare la domanda).