La Filiera Energetica Italiana

La smart grid possiamo immaginarla come una rete formata da tante altre reti più piccole, coordinate, che mettono in comunicazione produttori e consumatori.
Le smart grid sono realizzate con tecnologie intelligenti che si rivelano in grado di gestire la rete elettrica integrando tutti gli utenti e gli eventuali prodotti ad essa connessi. Lo scopo, e il principio con cui lavorano, è quello di distribuire l’energia che entra in rete nel modo più efficiente possibile.

Con lo sviluppo di queste tecnologie intelligenti assistiamo all’evoluzione di un sistema della gestione energetica più tradizionale e strutturato ad uno più orizzontale che prevede la cooperazione e collaborazione sistematica di produttori e consumatori.

Il mercato dell’energia elettrica in Italia è suddivisibile in 4 fasi:

  • La Generazione: comprende le attività di approvvigionamento delle materie prime e di trasformazione dell’energia primaria in energia elettrica;
  • La Trasmissione: comprende le attività svolte da Terna, monopolista sul territorio italiano, con il compito di consegnare l’energia elettrica nella rete di distribuzione regionale e locale;
  • La Distribuzione: comprende trasformazione dell’energia da alta a media/bassa tensione e il trasporto e consegna dell’energia al cliente finale attraverso le reti locali. Questa fase comprende anche l’allacciamento dell’utente, la misura dell’energia, la lettura del contatore (di cui sono proprietari) e altre operazioni tecniche come la gestione e manutenzione della rete locale;
  • La Vendita ai Clienti Finali: è un’attività libera soggetta al controllo dell’ Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas.

Il modello energetico attuale

Il sistema energetico italiano è composto da un numero relativamente limitato di centrali di produzione elettrica, alimentate principalmente a combustibili fossili (primo fra tutti il gas naturali). L’elettricità prodotta viene immessa in grandi dorsali ad alta tensione di proprietà Terna, da cui si diramano le reti gestite dai Distributori Locali che arrivano fino ad abitazioni, industrie e città.

Il bilanciamento, controllo, gestione e manutenzione di questa complessa infrastruttura incide in maniera significativa sul prezzo finale dell’energia.

Ad oggi il flusso di elettricità nel sistema avviene in maniera unidirezionale,cioè dal luogo di produzione a quello di consumo. Questo meccanismo delinea una situazione caratterizzata da una forte rigidità, in cui gli utenti finali rivestono un ruolo esclusivamente passivo di “consumatore di energia”.
L’elemento chiave di questo modello è costituito dai sistemi di misura e di interazione con i consumatori, interazioni che, ad oggi, avvengono in maniera parziale e frammentata e che soffrono in maniera particolare dei picchi di domanda o offerta che non sono in grado di gestire in maniera puntuale ed istantanea (demand response). Un simile sistema non consente inoltre una regolazione economica delle transazioni energetiche su scala puntuale a livello temporale (<1 ora) o locale (peer-to-peer).

L’impulso delle energie rinnovabili e le sue conseguenze

Negli ultimi anni lo sviluppo delle energie rinnovabili (fotovoltaico, eolico) ha fatto sì che una buona fetta dei consumi finali sia stata soddisfatta da queste fonti (per la precisione, circa il 34% dei consumi finali lordi e oltre 17% dei consumi energetici totali), introducendo nuove sfide al sistema elettrico nazionale.
La produzione di energia da fonti naturali come sole e vento è intrinsecamente “non prevedibile” e l’immissione di questa energia nella reta elettrica nazionale ha comportato sempre maggiori esigenze di bilanciamento (di cosa?), innescando una crescente esigenza di trasformazione di un sistema energetico rigido e verticistico verso un nuovo assetto, quello della generazione distribuita.

Il modello energetico della generazione distribuita prevede infatti l’esistenza di tanti piccoli impianti di autoproduzione (o micro-grid) alimentati da energie rinnovabili e allacciati alla rete di distribuzione tradizionale e che quindi immettono in essa e rendono condivisa l’energia prodotta.

In questo scenario il cliente finale non è più inquadrabile come un mero consumatore, ma anche come un soggetto attivo nella filiera produttiva, un soggetto in grado di contribuire alla gestione delle congestioni e al miglioramento della flessibilità della rete.