Grid edge, i tre pilastri del cambiamento

Se l’evoluzione dell’energia fosse un film, adesso ci troveremmo nel bel mezzo di una scena madre, una delle più emozionanti. La transizione verso le fonti pulite, la liberalizzazione dei mercati, la decentralizzazione della generazione, la diffusione dei trasporti elettrici, la trasformazione dei clienti da semplici utenti a protagonisti consapevoli, l’accesso all’energia di fette sempre maggiori della popolazione mondiale, le reti intelligenti per la distribuzione e le tecnologie digitali che permettono tutto questo: non c’è un aspetto del sistema energetico che non sia in una fase di profondo cambiamento. E quello che più conta è che, proprio come nei film, tutto ciò sta avvenendo a grande velocità.

Energia elettrica: le tendenze che guidano la trasformazione

Tre fenomeni, in particolare, stanno guidando il cambiamento per quanto riguarda il settore dell’elettricità: la decentralizzazione, la digitalizzazione e l’elettrificazione. Tutti e tre fanno parte della “grid edge transformation”, cioè l’insieme delle innovazioni (tecnologiche ma non solo) che permettono alle reti elettriche, e più in generale alle città, di diventare sempre più connesse e più smart.

Come e perché, lo spiega il rapporto “Electric Vehicles for Smarter Cities: The Future of Energy and Mobility” del World Economic Forum (WEF). Il documento è stato realizzato da un gruppo di personalità di spicco del mondo dell’energia, fra cui il CEO di Enel Francesco Starace e Jean Pascal Tricoire, CEO di Schneider Electric.

Il rapporto dedica ampio spazio alla grid edge transformation e descrive il modo in cui i tre fattori cruciali interagiscano fra loro, moltiplicando i benefici che ognuno dei tre sarebbe in grado di apportare da solo.

Sinergie e complementarità

L’elettrificazione, cioè il passaggio all’alimentazione elettrica, riguarda innanzitutto la mobilità: fra le innovazioni più avanzate, le infrastrutture di ricarica smart e la tecnologia “vehicle to grid” con la quale un’auto elettrica può reimmettere in rete l’energia inutilizzata; in questo modo l’autovettura diventa una sorta di batteria mobile che può contribuire a stabilizzare la rete. Ma elettrificazione significa anche pompe di calore e quindi sistemi per il riscaldamento più efficienti e sostenibili: nel complesso è un fattore cruciale per gli obiettivi ambientali a lungo termine.

La decentralizzazione agevola la diffusione dell’elettricità e ne amplifica i vantaggi: le reti elettriche locali, basate su impianti a fonti rinnovabili di piccola taglia, sistemi di accumulo (o storage) e tecnologie per l’efficienza energetica, consentono di estendere l’accesso all’elettricità nei Paesi in via di sviluppo e contribuiscono allo sviluppo dell’energia fotovoltaica.

Accanto alla decentralizzazione fisica delle reti c’è quella virtuale della loro gestione, che è a sua volta favorita dall’elettrificazione (come nel caso della tecnologia Vehicle-to-Grid). Un altro esempio è il “demand response”, un accordo con il quale le grandi industrie riducono i propri consumi di energia nei momenti di picco, ricevendo in cambio dalle società elettriche un compenso economico: è la dimostrazione di come i clienti sono sempre più coinvolti nella conduzione della rete.

Infine, la digitalizzazione è il fattore che rende possibili i benefici dell’elettrificazione e della decentralizzazione; comprende tecnologie che vanno dallo smart meter ai sistemi di automazione e controllo remoto, dalla sensoristica ai dispositivi smart, fino alle piattaforme digitali integrate e all’Internet of Things: innovazioni che consentono il coordinamento e il controllo automatico delle reti, ottimizzando i consumi in relazione alla produzione e alle esigenze dei clienti.

Il futuro dell’elettricità: i numeri dell’ottimismo

Secondo il precedente rapporto del WEF, “The Future of Electricity: New Technologies Transforming the Grid Edge” (redatto nel 2017 dagli stessi autori), l’adozione di massa di queste tecnologie potrebbe avvenire in tempi più rapidi rispetto ad altre innovazioni del passato, forse anche in soli 15-20 anni.

Per quanto riguarda in particolare i trasporti, la prima svolta è avvenuta nel 2015, quando il numero di veicoli elettrici in circolazione ha superato il milione, e la seconda è prevista per il 2020, quando il calo dei prezzi delle batterie renderà l’acquisto di un’auto elettrica conveniente economicamente rispetto a una tradizionale. Nel 2030, i modelli elettrici costituiranno il 25% delle vendite e il 5-10% dei veicoli in circolazione.Incoraggianti anche le previsioni per i pannelli fotovoltaici: la potenza di picco installata nel mondo salirà dai 260 GW del 2015 a oltre 700 GW nel 2020. Ancora più netta la crescita stimata del mercato dello storage, che entro il 2025 aumenterà di oltre 120 volte rispetto al 2015: da 400 Mwh a 50 Gwh.

I vantaggi per l’industria e la società

Secondo il WEF, le sinergie fra i tre pilastri dell’innovazione potranno portare al mondo dell’industria, e alla società in generale, benefici stimati in oltre 2000 miliardi di euro a livello mondiale entro il 2025: merito dell’efficienza energetica, dei nuovi servizi per i clienti e dell’ottimizzazione degli investimenti.

A questi vantaggi economici si devono poi aggiungere quelli ambientali e sociali che erano stati approfonditi nel rapporto del 2017: la creazione di posti di lavoro legati allo sviluppo delle nuove tecnologie, un mercato più diversificato per i consumatori e una maggiore tutela ambientale sia a livello locale, per quanto riguarda l’inquinamento, sia a livello globale per il clima. Inoltre la grid edge transformation può essere un utile strumento di sviluppo sociale, estendendo i suoi benefici alle fasce di popolazione a basso reddito.

Una normativa per valorizzare lo sviluppo tecnologico

Per valorizzare pienamente queste potenzialità, però, è necessaria una trasformazione anche nella cornice normativa. Il rapporto suggerisce strategie chiare, come introdurre tariffazioni dinamiche, inquadrare opportunamente le risorse energetiche decentralizzate per integrarle nei mercati, rimuovere le barriere politiche e geografiche che ostacolano lo sviluppo tecnologico, favorire l’innovazione con una regolamentazione orientata ai risultati.

I settori industriale e tecnologico stanno facendo la loro parte, ma da soli non possono assicurare, per esempio, una crescita decisiva della mobilità elettrica nelle città di domani. Sarà necessario il contributo di tutti gli attori perché il film dell’energia abbia davvero un lieto fine.