Smart Grid: cos’è e come funziona la rete elettrica intelligente

Nell’era del progresso, delle tecnologie all’avanguardia e di una crescente attenzione verso la sostenibilità dell’ambiente si sente sempre più spesso parlare di smart grid, ma cos’è esattamente, come funziona e quali sono i vantaggi che porta sia a livello economico che ambientale non è chiaro a tutti.

Tutti ne parlano ma in pochi sanno perché una rete elettrica intelligente è considerata così importante nell’ambito di una spiccata e comune tendenza verso tutto ciò che è definibile ‘green’; in pochi sanno perché le smart grid sono considerate il futuro dell’energia.

Che cosa si intende per smart grid

Prima di addentrarci nel cuore del nostro post, del funzionamento e delle caratteristiche delle smart grid è necessaria una premessa per comprendere i vantaggi che una rete elettrica intelligente determina per l’ambiente.

Il cambiamento climatico e il fabbisogno energetico che supera la disponibilità delle risorse primarie rendono necessario un utilizzo più consapevole ed efficiente dell’energia.
Il futuro, dell’Italia e del mondo intero, è rivolto verso un impiego sempre minore di combustibili fossili quali ad esempio il carbone e il petrolio.

Per quanto oggi si registri una tendenza, in costante aumento, verso l’utilizzo di energie rinnovabili, pannelli solari, pale eoliche e company presentano alcuni limiti piuttosto evidenti; basti pensare che i pannelli vengono definiti ‘solari’ proprio perché funzionano con la luce del giorno e che le pale vengono definite ‘eoliche’ perché funzionano solo in presenza di vento. In assenza di tali elementi i sistemi si fermano e non producono energia.

Ecco quindi che diventa fondamentale gestire e distribuire l’energia, seguendo, in maniera efficiente, i ritmi produttivi.

È a questo punto che intervengono le reti elettriche intelligenti (smart grid) la cui finalità ultima è salvaguardare l’ambiente attraverso una ‘comunicazione’ che integra le informazioni provenienti dalla produzione di energia e quelle relative al consumo dell’utente finale.

Per comprendere meglio cos’è la smart grid e come funziona dobbiamo necessariamente conoscere il funzionamento delle reti elettriche tradizionali.

In Italia la rete funziona nel seguente modo: l’energia elettrica, prodotta dalle centrali e dalle fonti rinnovabili, viene distribuita attraverso il dedalo di tralicci, centraline, cavi e contatori alle città, alle industrie e alle abitazioni, su tutto il territorio nazionale.

Il sistema di distribuzione attuale è progettato per funzionare a senso unico; i flussi energetici si spostano esclusivamente dalle centrali ai vari nodi periferici.
La distribuzione ai consumatori è continua e il flusso di energia risulta essere sempre lo stesso, a prescindere dalla quantità effettivamente necessaria e conseguentemente consumata.

Totalmente diverso il funzionamento del sistema definito ‘smart’.

In italiano smart grid ha un significato che lascia facilmente intuire le potenzialità del sistema, ovvero ‘griglia intelligente’, che nel caso specifico diventa ‘rete elettrica intelligente’.

Funzionamento

Un rete elettrica smart mette in comunicazione produttori e consumatori, integrando nella rete di distribuzione le funzionalità di una rete di informazioni; quest’ultima preleva informazioni, in tempo reale, dai contatori, dai veicoli e da tutti i prodotti e gli strumenti connessi agli utenti, per poi razionalizzare e distribuire l’energia in maniera efficiente, evitando i sovraccarichi e le variazioni di tensione.
E’ dotata di strumenti di monitoraggio che consentono di tenere traccia di tutto il flusso elettrico del sistema.

In altre parole il funzionamento della rete intelligente permette di evitare le interruzioni di elettricità e di ridurre il carico laddove possibile.
A questo punto è facile comprendere che la differenza sostanziale tra i due sistemi è data dalla rete, che nel tradizionale prevede una distribuzione ‘a senso unico’ mentre nel sistema smart è ‘a maglia’ e consente la distribuzione in modo dinamico (bidirezionale).

Caratteristiche

Per avere una panoramica sintetica e immediatamente chiara delle funzionalità e delle potenzialità delle smart grid abbiamo raccolto nel seguente elenco le principali peculiarità delle reti intelligenti:

• Modello di rete capillare, piccolo e veloce
• Produzione energetica decentrata nell’ambito della quale anche l’utente diventa produttore
• Risoluzione di malfunzionamenti e disservizi automatizzata
• Capacità di proteggersi da attacchi informatici
• Riduzione dei costi di  gestione grazie ad innovative tecniche di monitoraggio

I vantaggi

Per quanto appaiano piuttosto evidenti, anche ai non addetti ai lavori, ci teniamo ad evidenziare in questo paragrafo i numerosi vantaggi connessi all’utilizzo di sistemi ‘intelligenti’.

Perché sono vantaggiose le smart grid?

Partiamo dal risparmio, che nel caso specifico si traduce in bollette dagli importi ridotti.
La parola risparmio si riferisce anche all’eliminazione dello spreco di energia, ma soprattutto alla riduzione di emissioni di CO2; il tutto vantaggio della tutela ambientale.

Tra gli altri vantaggi una trasmissione più efficiente dell’elettricità e un ripristino più rapido dell’energia dopo un’interruzione di alimentazione.

Differenza tra smart grid e micro grid

Completiamo la panoramica relativa alle smart grid con un’analisi relativa alle micro grid, spesso confuse con le smart grid.

Le micro grid sono piccole reti locali di produzione e distribuzione, connesse alla rete elettrica principale ma in grado di funzionare anche autonomamente in caso di disconnessione (blackout).

A differenza delle smart grid sono dotate di sistemi di accumulatori che immagazzinano e conservano l’energia.

Lavorare nella green economy: specializzazione

La recente evoluzione legislativa relativa al settore energetico conduce a grandi passi verso un regime di libera concorrenza; sul mercato aumenta la richiesta di figure professionali in possesso di competenze specialistiche da inserire nei vari ambiti dell’energia e dell’utility.

E’ proprio per assecondare tale richiesta che l’Università Telematica Niccolò Cusano ha attivato il master online in ‘Innovazione, sviluppo e gestione di reti energetiche basate su energie rinnovabili’.

Si tratta di un master di II livello, afferente alle facoltà di Ingegneria Meccanica e Ingegneria Civile, erogato con la collaborazione didattica di S.C.I.R.E. (Scientific Consortium for the Industrial Research and Engineering).

La struttura didattica mira a fornire ai corsisti le conoscenze e gli strumenti pratici necessari per lavorare nella green economy e per operare con competenza e professionalità in settori altamente innovativi.
Allo stesso tempo il programma del master è pensato per i professionisti già attivi dal punto di vista lavorativo, che hanno l’esigenza di aggiornare e/o di riqualificare il proprio know how professionale.

Tra le tematiche inserite nel programma anche la realizzazione di sistemi per la produzione distribuita di energia elettrica attraverso fonti di energia rinnovabili e materiali innovativi.
Al corsista saranno inoltre trasferite conoscenze in  merito ad aspetti chimici, elettrotecnici e tecnologici; competenze per l’utilizzo di una piattaforma informatica di condivisione degli strumenti di sviluppo e gestione dei sistemi energetici analizzati.

Per rendere completa la formazione il corso include svariati approfondimenti sulla normativa tecnica ISO e CEE e sulle procedure da espletare per ottenere le certificazioni dei sistemi realizzati.

A chi è già operativo professionalmente e a chi non ha la possibilità pratica di sottostare ai vincoli di orario e di presenza in aula imposti da corsi di specializzazione tradizionali, Unicusano propone la modalità formativa a distanza.
Bastano un pc e una connessione a internet per accedere alla piattaforma e-learning e a tutto il materiale didattico in essa contenuto.
Grazie alle video-lezioni in streaming ognuno ha la possibilità di scegliere autonomamente quando studiare, in base alle proprie esigenze e preferenze; inoltre, grazie all’innovativa metodologia è anche possibile accedere alla piattaforma da dispositivi mobile connessi alla rete.

Ora conosci la smart grid, sai cos’è e come funziona per cui se il tuo sogno è lavorare nella green economy non devi fare altro che scegliere una specializzazione che ti consenta di acquisire un know how altamente professionalizzante e appetibile sul mercato.
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