Tecnologie e servizi avanzati per sbloccare il potenziale di flessibilità nell’energia
In risposta alla crescente domanda di elettricità, il mercato interno europeo è stato sottoposto a una significativa trasformazione: recentemente, infatti, si è assistito a una transizione verso la generazione decentralizzata di energia rinnovabile, la variabilità nella domanda di elettricità e l’elettrificazione del settore del riscaldamento e di quello dei trasporti. Il sistema energetico risultante è caratterizzato da significative fluttuazioni dell’offerta e da una maggiore elasticità nella domanda. Questo panorama dinamico presenta varie sfide operative, soprattutto per i circa 2 350 gestori del sistema di distribuzione (DSO) di piccole e medie dimensioni che mettono in connessione il sistema elettrico a livello fisico con la maggior parte delle transazioni di mercato. Il progetto FLEXIGRID, finanziato dall’UE, è stato creato per sviluppare un’architettura integrata in grado di gestire efficacemente la flessibilità energetica. L’architettura concepita comprende quattro strati fondamentali: il mercato, le TIC, la rete e il cliente. «L’architettura integra molteplici fonti di energia e servizi, una caratteristica grazie alla quale supera le prestazioni dei tradizionali sistemi di gestione dell’energia. Tra di esse figurano lo stoccaggio energetico in batterie, la ricarica dei veicoli elettrici, la gestione della domanda e la generazione variabile per creare reti intelligenti in grado di adattarsi al panorama energetico dinamico, garantendo al contempo un approvvigionamento energetico sicuro e conveniente», osserva Magnus Andersson, il coordinatore del progetto. «L’obiettivo è stato quello di sviluppare e collaudare meccanismi di mercato locali per incentivare la flessibilità, in particolare allo scopo di mitigare la congestione della rete e di bilanciare il fabbisogno energetico locale.»
Collaudare le tecnologie nei siti dimostrativi
FLEXIGRID ha istituito quattro siti di prova in Bulgaria, Svezia, Svizzera e Turchia, offrendo l’opportunità di convalidare le innovative soluzioni energetiche concepite in diverse condizioni di mercato. Tali condizioni hanno contribuito a garantire la scalabilità e la replicabilità delle attività del progetto, nonché la loro capacità di agevolare il trasferimento delle conoscenze. Le attività svolte nell’ambito di FLEXIGRID si sono incentrate sul monitoraggio e sul controllo della rete, nonché su interventi legati alla sua flessibilità e su scambi di energia a livello locale. Il progetto ha inoltre posto enfasi sui servizi energetici basati sulla blockchain e sulle misure di flessibilità fornite dallo stoccaggio di energia locale e dalle fonti rinnovabili.
Approcci olistici alla gestione della congestione
Le tecnologie dimostrate comprendono una piattaforma IoT per le reti di distribuzione che integra i dati di tutti i siti dimostrativi, oltre a uno strumento di previsione della congestione e un mercato della flessibilità locale per facilitare la gestione della congestione stessa. Inoltre, «abbiamo sviluppato la piattaforma per lo scambio tra pari di flessibilità eFlex avvalendoci della tecnologia blockchain. Questo sistema consente ai DSO di interagire con i piccoli prosumatori per acquistare servizi di flessibilità al fine di gestire problemi legati alla rete, come la sua congestione e il sovraccarico dei trasformatori», sottolinea Andersson. Altri sviluppi nell’ambito di FLEXIGRID includono la fornitura di servizi finanziari di orientamento, una piattaforma di gestione dei veicoli elettrici, un sistema di controllo che offre servizi di flessibilità per le risorse energetiche distribuite e una guida che consente ai DSO di implementare servizi di flessibilità.
Progressi teorici
In ambito teorico, i partner del progetto hanno sviluppato una serie di nuovi strumenti e algoritmi; tra questi ultimi, un algoritmo per la progettazione del processo di approvvigionamento e distribuzione flessibile e uno inteso a stimare lo stato distributivo che risolve il problema delle reti non osservabili a livello di distribuzione. Hanno inoltre sviluppato uno strumento volto a quantificare la disponibilità e la certezza di varie risorse di flessibilità, nonché a realizzare un’allocazione e una distribuzione ottimali dei servizi di flessibilità. Quindi, un algoritmo per la riconfigurazione della rete e l’isolamento in caso di guasto ha fornito un’opzione flessibile ai DSO e, infine, sono stati sviluppati un algoritmo avanzato di gestione delle batterie e uno strumento di previsione della congestione per le reti di distribuzione.
Molteplici benefici a vantaggio di diverse aree
I progressi di FLEXIGRID interessano diverse aree. Migliorando l’utilizzo della capacità del sistema di distribuzione per le fonti di energia rinnovabili, le soluzioni di FLEXIGRID permettono di aumentare la flessibilità e ridurre la congestione della rete. Si prevede che le soluzioni dimostrate influenzino le decisioni politiche e forniscano preziosi casi di studio per la ricerca futura. Il progetto assicura la replicabilità delle sue soluzioni alle future reti di distribuzione attraverso i servizi di orientamento finanziario e una guida passo per passo intesa ad agevolare l’implementazione delle soluzioni di flessibilità. Inoltre, FLEXIGRID spiana la strada per nuove opportunità di finanziamento legate ai servizi di flessibilità, sostenendo il continuo sviluppo e la diffusione di soluzioni energetiche innovative.
Parole chiave
FLEXIGRID, DSO, rete di distribuzione, gestori della rete di distribuzione, energia rinnovabile, congestione di rete, blockchain, scambio tra pari di flessibilità
