Co-creare la rete energetica del futuro

Democratizzare e decentralizzare la rete intelligente per ridurre il riscaldamento globale

11 minuti

18th of August, 2023

La lotta per ridurre il riscaldamento globale sta influenzando profondamente le società, le imprese e gli individui in tutto il mondo. Le persone attente all'ambiente vogliono contribuire alla transizione verso un'economia a basse emissioni di carbonio. Gli strumenti e le soluzioni digitali consentono loro di mettere in pratica ciò che predicano.

Pensa globale, agisci locale

Nel settore energetico, il crescente coinvolgimento e l'attivismo dei consumatori stanno cambiando il business, costringendo i produttori e i fornitori di energia a offrire nuovi livelli di servizio e trasparenza. 

I consumatori passivi vengono sempre più sostituiti da attivisti e prosumer, consumatori che vengono coinvolti nella creazione di prodotti, poiché sempre più persone si impegnano a livello di base per aiutare il pianeta.

I clienti vogliono controllare il loro consumo di energia e vogliono sapere da dove proviene la loro elettricità. Vogliono una guida su come possono contribuire alla decarbonizzazione, acquistando energia rinnovabile e utilizzandola in modo più responsabile.

Decentralizzare la Smart Grid

La tendenza verso l'empowerment dei consumatori sarebbe impensabile senza la digitalizzazione: gli strumenti digitali rendono possibile il passaggio da consumatore a prosumer. 

Questa democratizzazione va di pari passo con il decentramento del nostro sistema energetico. I sistemi energetici del futuro saranno radicalmente diversi. Ci stiamo allontanando da un piccolo numero di grandi centrali elettriche convenzionali che alimentano un sistema di distribuzione centralizzato, verso una Smart Grid, integrando le fonti di energia rinnovabile nella fornitura di energia, decentralizzando la produzione e lo stoccaggio di energia e con flessibilità e intelligenza integrate.

 

"Per soddisfare queste nuove esigenze dei clienti, le aziende energetiche si stanno evolvendo da fornitori a consulenti, offrendo ai propri clienti dati in tempo reale su consumi e costi attraverso lo sviluppo di contatori intelligenti, sistemi di fatturazione flessibili e app per smartphone.

Gestire la curva dell'anatra

Mentre la produzione e la distribuzione centralizzata dell'energia convenzionale sono facili da controllare per soddisfare i cambiamenti della domanda durante il giorno, l'energia rinnovabile è più difficile da gestire. 

L'energia solare in genere raggiunge il picco a metà giornata, mentre la domanda di energia aumenta intorno al tramonto, raggiungendo il picco a metà sera. Tradotto in un grafico, questo squilibrio temporale produce una curva dell'anatra, che ricorda la sagoma di un'anatra.

La curva dell'anatra è solo una delle tante sfide che gli ingegneri devono affrontare per costruire la Smart Grid del futuro, poiché la rete centralizzata viene gradualmente sostituita da un sistema altamente distribuito per la produzione, lo stoccaggio e il consumo di energia.

L'energia proverrà da una vasta gamma di fonti diverse di diverse dimensioni, dagli enormi parchi eolici offshore ai pannelli solari sul tetto di una casa. Tutte queste fonti immettono nella rete di energia rinnovabile.

Per gestire lo squilibrio tra produzione e domanda, l'energia deve essere immagazzinata per un uso successivo. E proprio come l'energia proverrà da molte fonti diverse, ci saranno molte forme di stoccaggio, alcune centralizzate e ad alta capacità, altre piccole e decentralizzate. 

Modifica dei consumi

La spinta verso l'elettrificazione, comprese le innovazioni come i veicoli elettrici e le pompe di calore, sta cambiando i modelli di domanda. Mentre in precedenza i consumatori pagavano semplicemente passivamente per il loro consumo di energia, ora stanno iniziando a partecipare al sistema per ridurre la loro impronta di carbonio, immettendo l'energia che producono nella rete o ricevendo energia e immagazzinandola temporaneamente nella batteria che alimenta la loro casa o la loro auto.

La Smart Grid sarebbe impensabile senza la tecnologia delle comunicazioni digitali. Come Internet, è costituito da computer, cavi, controlli e automazione. Questa nuova infrastruttura di comunicazione sovrapposta all'infrastruttura elettrica consente una comunicazione bidirezionale tra l'utility e i suoi clienti e risposte rapide ed efficienti alle variazioni della domanda elettrica. 

"Gli strumenti digitali rendono la rete flessibile e sufficientemente robusta da far fronte alle fluttuazioni dei consumi e della produzione nell'arco di ore, giorni e settimane.

 

Diversificato e distribuito

Le risorse energetiche distribuite (DER), ovvero le tecnologie legate all'energia come i veicoli elettrici, l'accumulo di batterie, i sistemi di energia solare, i termostati intelligenti, le pompe di calore e molto altro ancora, sono collegate alla rete di distribuzione, il che rappresenta una sfida significativa per i rivenditori di energia e gli operatori dei sistemi di distribuzione. 

Non solo devono integrare i DER nelle operazioni di rete esistenti, ma devono anche controllarli nell'ambito di programmi di centrali elettriche virtuali (VPP) o di risposta alla domanda (DR). 

La tendenza DER sta anche sconvolgendo i modelli di business esistenti e le offerte di prodotti tradizionali, costringendo le società di distribuzione e i rivenditori a diventare più agili, ridefinire le loro proposte di valore per i clienti e gestire più modelli operativi e di fatturato contemporaneamente.

La spina dorsale del green shift

La nuova Internet dell'energia, democratica e decentralizzata, sarà la spina dorsale della transizione verso un'economia a basse emissioni di carbonio. Gli ingegneri e gli sviluppatori di software saranno indispensabili per sviluppare i suoi elementi costitutivi, che si tratti di soluzioni di ricarica per veicoli, biocarburanti, fatturazione dinamica dell'energia o sistemi di controllo quasi in tempo reale che monitorano la domanda e l'offerta. 

Ingegneri e sviluppatori di software elaboreranno soluzioni digitali che non solo aiuteranno le aziende energetiche a far fronte alla crescente penetrazione delle DER, ma ne estrarranno anche valore.

Akkodis ha sviluppato una piattaforma dimostrativa per gli scambi digitali tra i partecipanti al mercato dei sistemi energetici per il programma dimostrativo EU-SysFlex. La piattaforma sfrutta l'infrastruttura di scambio dati sicuro Estfeed2 basata sul progetto open source X-Road, la spina dorsale dei  servizi governativi basati su blockchain di e-Estonia.La piattaforma di analisi dei dati di Akkodis è stata utilizzata per fornire visibilità, previsione e simulazione quasi in tempo reale delle operazioni del sistema energetico.

SysFlex è un programma in cui un consorzio di governi, aziende energetiche ed esperti digitali e di ingegneria ha sperimentato soluzioni di funzionamento e flessibilità del sistema per integrare il 50% di energie rinnovabili nel sistema energetico paneuropeo entro il 2030. 

L'obiettivo della piattaforma dimostrativa era quello di facilitare un funzionamento rapido e sicuro in un sistema energetico sempre più decentralizzato, con numerosi partecipanti al mercato e regolatori e la necessità di gestire i dati in tempo quasi reale.

Akkodis assiste uno dei principali sviluppatori europei di soluzioni di accumulo di energia all'avanguardia, intelligenti e connesse. SENEC, con sede a Lipsia  , produce sistemi energetici per i proprietari di case, integrando pannelli solari, accumulo di energia e ricarica dei veicoli in un'unica soluzione.

Il fulcro del portafoglio SENEC è il SENEC. Scatola di accumulo di energia domestica. La versione più recente, SENEC. Home 4, può immagazzinare fino a 25,2 kWh. Ma una batteria non è solo una batteria e non è definita solo dalla sua capacità di accumulo. 

Per fornire valore al cliente, deve lavorare con altri sistemi e infrastrutture, come software di fatturazione, sistemi di installazione e manutenzione, backend, database e molto altro.

Dal 2019, Akkodis ha sviluppato gran parte del software necessario. Garantire la scalabilità è probabilmente il contributo più cruciale. Akkodis ha messo sul tavolo la sua collaborazione con SENEC. SENEC è cresciuta fino a raggiungere i 500 dipendenti in soli tre anni e l'azienda si sta espandendo in Italia e in Australia.

In Australia, Akkodis ha collaborato con un importante produttore e rivenditore di energia per costruire E-Flex, una soluzione intelligente di gestione delle risorse energetiche distribuite che riduce l'esposizione ai prezzi negativi sul mercato del bilanciamento. 

Con uno dei più alti tassi di penetrazione al mondo di installazioni solari su tetto, una rapida diffusione di energie rinnovabili intermittenti e insediamenti in cinque minuti, l'Australia è un mercato impegnativo quando si tratta di volatilità dei prezzi dell'energia. I prezzi negativi sono diventati un fenomeno comune e il numero di ore con prezzi dell'energia negativi è aumentato costantemente negli ultimi anni, minacciando la redditività delle aziende energetiche.

Sfruttando i dati sull'utilizzo dell'energia e i dati sui prezzi del mercato all'ingrosso dell'energia, il modello di analisi E-Flex sviluppato da Akkodis su Microsoft Azure utilizza l'apprendimento automatico avanzato per prevedere gli eventi di prezzo negativi per la produzione di energia solare dei clienti. Sulla base della soglia prevista, applica automaticamente il suo controllo intelligente DER per spegnere le unità di energia solare dei clienti durante la finestra di prezzo negativo per ridurre le perdite.