Elettricità 4.0 per un futuro più sostenibile

La transizione energetica richiede coordinamento e disponibilità a rivedere le proprie abitudini di consumo: elettricità 4.0 e smart grid possono insegnare a farlo.

Non esiste oggi una sfida più globale e trasversale della necessità di dare vita a un modello di sviluppo sostenibile. Perché si possa parlare di sostenibilità devono, infatti, convergere le disponibilità di tutti i settori e di tutti i cittadini, in modo che le tecnologie create ad hoc possano effettivamente essere adottate e possano esplicare tutto il loro potenziale. Questo scenario è particolarmente evidente quando si parla di elettricità 4.0, dall’unione di elettrificazione e digitalizzazione.

In gioco ci sono sempre gli stessi target: il dimezzamento delle emissioni di CO₂ (rispetto ai livelli del 1990) entro il 2030 e il loro azzeramento entro il 2050, che dipendono in larga parte dalla gestione dell’energia. E la chiave del loro raggiungimento è proprio l’elettrificazione alimentata da fonti rinnovabili, che necessita però di un sistema produttivo e di una cultura in grado di farla fruttare.

La COP26 di Glasgow ha evidenziato come questo approccio comune non esista ancora e come decarbonizzazione e sostenibilità appaiano più lontane che mai. Tale quadro dipende in larga parte dalla difficoltà di trovare un accordo sulla transizione energetica che accontenti 190 paesi con interessi molto diversi l’uno dall’altro. Ma dipende anche dalla poca disponibilità dei consumatori a mettere in discussione le proprie abitudini e modalità di fruizione dell’energia. Come imprimere, allora, il giusto ritmo alla transizione ecologica? Con tre parole: elettrificazione, digitalizzazione e decentralizzazione.

L’elettricità 4.0

Più passa il tempo più sono necessari cambi di rotta drastici e un allargamento del focus delle azioni intraprese dalla produzione alla domanda, cioè ai consumatori. Le nuove tecnologie in grado di supportare la transizione energetica esistono già. Devono “semplicemente” essere messe davvero al servizio dei cittadini, perché anche loro possano fin da subito condividere gli onori, molto più degli oneri, del progresso. E i cittadini devono a loro volta essere disponibili ad aprirsi al cambiamento. L’elettricità 4.0 mira proprio a rendere tutti partecipi della transizione, coniugando l’elettrificazione dei consumi alla loro digitalizzazione. E ad oggi costituisce l’unica strada percorribile per centrare i suddetti obiettivi e per non lasciare indietro nessuno nella corsa alla decarbonizzazione.

L’energia elettrica non è di certo una novità, ma le possibilità offerte dalle nuove tecnologie aprono scenari inediti sul suo utilizzo in chiave sostenibile. Già di per sé è in grado di garantire un’efficienza dalle tre alle cinque volte più alta rispetto ai combustibili fossili, ma con il supporto del digitale diventerà finalmente smart, costituendo il “carburante” ideale per il mondo sostenibile del futuro. Saranno in particolare rivoluzionate le modalità con cui viene distribuita e gestita, perché del suo utilizzo possano beneficiare economia, utenti e clima.

L’avvento delle smart grid

Tra le conseguenze più impattanti dell’elettricità 4.0 c’è la smart grid, condizione necessaria per la transizione energetica e per l’efficientamento di edifici, mobilità e imprese. Non rappresenta soltanto una nuova modalità di distribuire l’elettricità. È letteralmente la tipologia di rete che permetterà all’energia pulita di raggiungere edifici, infrastrutture, industrie e data center in modo efficiente e partecipativo, elettrificando in chiave sostenibile ogni aspetto della nostra vita.

Le reti intelligenti utilizzano, infatti, tecnologie avanzate, digitali e non, per monitorare e gestire il trasporto di elettricità in modo da soddisfare le diverse esigenze degli attori della filiera. Connettono perciò i bisogni e le capacità di produttori, operatori di rete, utenti finali e stakeholder del mercato elettrico per far funzionare il sistema nel modo più efficiente possibile, riducendo al minimo i costi e gli impatti ambientali e massimizzando l’affidabilità, la resilienza e la stabilità della rete.

Una rete decentralizzata

Una rete così concepita abbinata all’utilizzo di fonti rinnovabili rivoluziona interamente il processo di produzione, distribuzione e fruizione dell’elettricità. E in particolare invita a passare da un paradigma centralizzato a uno decentralizzato. Ecco come:

• Produzione. Nell’era della smart grid, a produrre l’energia elettrica non saranno grandi centrali, ma impianti green più piccoli e maggiormente diffusi sul territorio, che richiedono meno spazio e minori investimenti. Anche l’utente finale stesso può fungere da piccolo produttore, grazie all’utilizzo di sistemi di accumulo dell’energia. Nel caso in cui i pannelli solari, il fotovoltaico o l’eolico gli consentano di ottenere più energia di quella necessaria, potrebbe infatti sia accumularla in attesa di utilizzarla che venderla alla rete.
• Distribuzione. La decentralizzazione della rete permetterà di semplificare il processo di distribuzione dell’elettricità, facendo uso di linee e cavi di trasmissione più piccoli e capillari. L’energia, infatti, non viaggerà più in un’unica direzione (dal produttore al distributore al fornitore all’utente), ma in più direzioni, anche a partire dall’utente stesso.
• Utenza. Tra i cambiamenti più significativi innescati dalla smart grid c’è quello del ruolo dell’utente/cliente. Questo non si limita più a pagare per ricevere un servizio, può diventare egli stesso un attore della filiera. Si dà vita così a uno schema più partecipativo che invita a tutti sia a fare la loro parte che a trarne i benefici.

Il digitale al servizio dell’elettricità

Secondo un recente report IEA sulle smart grids, gli investimenti nel settore delle reti elettriche – che nel 2020 hanno ripreso a crescere dopo 4 anni di decrescita – dovranno triplicare entro il 2030 perché possano permettere di raggiungere gli obiettivi al 2050. E la maggior parte dei fondi sarà destinata proprio alle smart grid e al digitale, che assorbiranno il 40% degli investimenti totali. I due poli sono accomunati proprio perché, come si è accennato, nell’implementazione delle smart grid la digitalizzazione ha un ruolo imprescindibile.

L’intelligenza del nuovo sistema, infatti, dipende dal fatto che alla rete di distribuzione dell’elettricità si sovrappone una rete di informazioni raccolte da sensori e analizzate da algoritmi avanzati. I dati così ottenuti consentiranno, per esempio, di affrontare i frequenti squilibri della tensione elettrica senza sprecare energia e senza lasciare qualcuno senza corrente. Un’implicazione fondamentale dell’elettricità 4.0, al fine di bilanciare deficit e surplus e di adattare l’offerta di energia elettrica alla domanda reale.