Le smart grid rendono la fornitura elettrica resistente ai picchi e ai minimi
Le società produttrici di energia elettrica possono trovare difficoltà nel mantenere forniture regolari dato che le reti di elettricità in tutta Europa ottengono la loro potenza da diverse fonti di energia tra cui quelle rinnovabili che sono influenzate da condizioni meteo instabili. Il progetto SUNSEED, finanziato dall’UE, ha sviluppato un sistema di misurazione intelligente e di osservazione in grado di monitorare i cambiamenti in tempo reale nella richiesta e nell’erogazione utilizzando le reti wireless esistenti, il che porta a un sistema più robusto e reattivo. “Si può verificare da un momento all’altro un calo di energia solare dovuto al passaggio di una nuvola o a venti che diventano così forti da dover fermare le turbine eoliche. Improvvisamente dalla massima potenza eolica si arriva a zero, e questo è uno shock per la rete di distribuzione elettrica,” afferma il coordinatore del progetto Peter Zidar, responsabile dei progetti di ricerca presso Telekom Slovenije, in Slovenia. Le società di energia devono monitorare frequentemente i cambiamenti, ma “non hanno un numero sufficiente di sensori nella propria rete o, se ce l’hanno, i sensori non sempre dispongono dei canali di comunicazione corretti da un punto centrale per fornire una panoramica affidabile,” osserva. Durante le catastrofi naturali come la grande ondata di freddo che ha colpito la Slovenia nell’inverno del 2014, quando molti tralicci dell’elettricità sono crollati sotto il peso del ghiaccio, qualche interruzione potrebbe essere stata riparata più velocemente utilizzando una fitta rete di sensori. “È quindi possibile vedere esattamente quale parte della rete di distribuzione sta avendo problemi e dove inviare team per le riparazioni,” afferma. Sensori intelligenti appositamente sviluppati La maggior parte dei contatori di elettricità misura principalmente la tensione e il consumo di energia. “SUNSEED ha sviluppato uno speciale sensore che misura più parametri e più frequentemente,” spiega Zidar. “Compiono misurazioni 50 volte al secondo. I misuratori ordinari lo fanno molto meno frequentemente; alcuni comunicano le loro misurazioni solo una volta al mese,” osserva. Il team del progetto ha condotto prove sul campo usando circa 1 000 sensori di misurazione intelligenti in diversi ambienti topografici in tutta la Slovenia. Sono stati attivati una cinquantina di sensori speciali nelle stazioni di trasformazione per monitorare la rete più dettagliatamente rispetto a quanto era stato possibile precedentemente. “È stato necessario sviluppare sensori personalizzati a causa dell’attenzione sui nodi di distribuzione dell’elettricità, in particolare sulle stazioni di trasformazione dove potrebbero esserci interferenze causate da campi magnetici, e della necessità di misurazioni più dettagliate,” dice Zidar. Il sensore intelligente, sviluppato dai partner del progetto dell’Istituto Josef Stefan di Ljubljana, Slovenia, include gli aspetti di sicurezza e un modem LTE da agganciare alla rete wireless LTE 4G fornita da Telekom Slovenije. Il collegamento a reti wireless mobili esistenti invece di crearne una da zero significa un minore investimento, anche per gli aggiornamenti, e l’abbassamento dei costi complessivi per le società del settore energetico. La capacità del data center Al fine di monitorare le smart grid così frequentemente, le aziende hanno bisogno della capacità di memorizzare grandi quantità di dati. “Abbiamo avuto alcuni problemi durante il test perché la quantità di dati è stata così grande che abbiamo dovuto ridurre la frequenza di raccolta dei dati,” sostiene Zidar. Sono importanti anche la velocità o l’inattività della rete. Mentre il sistema SUNSEED è riuscito a controllare e stabilizzare la rete utilizzando reti LTE 4G, non è abbastanza veloce durante le interruzioni di alimentazione quando i tempi di risposta di soli pochi millisecondi sono di importanza vitale per attivare una fonte di energia sostitutiva. Reti wireless 5G che saranno disponibili dal 2020 potrebbero risolvere questo problema, sottolinea Zidar. Ma anche la pianificazione anticipata può appianare i contrattempi. Per questo, è stato sviluppato un algoritmo di previsione dall’Istituto Josef Stefan, che utilizza profili utente disponibili e dati sulle condizioni metereologiche.
Parole chiave
SUNSEED, energia, generazione di energia, energia rinnovabile, comunicazioni wireless, telecomunicazioni, tempo, infrastruttura
