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Rinnovabili e domanda: insegnare all’anatra a volare

Controllare la richiesta di energia con politiche di Demand Response e Demand Side Management, aumentandola o riducendola, sarà tanto più utile quanto maggiore sarà la diffusione delle rinnovabili. Soluzioni interessanti anche per l’estrema economicità degli interventi. Qualche esempio dagli Usa.

Se si analizza il profilo orario della domanda elettrica del 2010 e quello attuale in alcuni paesi (e in futuro in molti altri), si riscontrano significative variazioni. Negli Usa, con uno slogan a effetto riferito alle utility, si dice che bisogna insegnare all’anatra a volare.

Se si rappresenta infatti l’andamento dei consumi elettrici, e poi degli stessi sottraendo la produzione eolica e solare, si ottiene un grafico che ricorda un’anatra che galleggia sull’acqua (vedi immagine titolo). Questo andamento crea notevoli problemi alla generazione convenzionale, ma l’adozione di una serie di misure può modificare il profilo della domanda e quello della produzione da rinnovabili trasformando la sagoma dell’anatra che ora vola.

Ma di quali misure si tratta? Attivare interventi di efficienza quando la domanda cresce rapidamente al mattino; orientare verso ovest i moduli fotovoltaici; intervenire attraverso i contatori sui boiler elettrici per ridurre il picco serale; prevedere, nei grandi impianti di climatizzazione, sistemi di accumulo del freddo; inserire batterie; attivare incisivi programmi di DR (Demand Response, programmi volti a ridurre e sfasare i picchi di potenza, intervenendo cioè nei periodi in cui il costo di produzione è più elevato); gestire in maniera intelligente le reti di interconnessione tra diverse regioni o paesi.

Gli Stati Uniti hanno una lunga tradizione di coinvolgimento delle società elettriche nelle politiche di efficienza energetica. Tra il 1990 e il 2013 i programmi di DSM (Demand Side Management) hanno garantito una riduzione dei consumi annui oscillante tra 50 e 80 TWh (1-2% della domanda elettrica totale).

Un aspetto interessante riguarda l’estrema economicità degli interventi. Il costo dei kWh risparmiati è stato infatti pari a 2,8 centesimi di dollaro, cioè un valore compreso tra un terzo e la metà del costo dell’elettricità generata da una nuova centrale.

Accanto a questi programmi mirati a far risparmiare energia, si sono diffuse le iniziative Demand Response.

Nel 2012, grazie a questi provvedimenti, la potenza di punta negli Stati Uniti è stata ridotta del 6% (corrispondente a 18 gw) con interventi spesso effettuati in connessione con ondate di calore.

L’11 settembre 2013 il gestore PJM, che serve 13 stati dell’Est degli Stati Uniti, è riuscito a evitare che la rete saltasse, a causa di valori altissimi di temperatura e umidità, proprio grazie a programmi DR che hanno consentito di ridurre la richiesta di potenza di quasi 6 GW.

Tra le compagnie più attive in questi programmi non si può non citare la SMUD, la utility di Sacramento da sempre all’avanguardia, che ha coinvolto 100.000 clienti con risultati eccezionali. Solo giocando su interventi di tipo comportamentale sono state registrate riduzioni del picco di domanda del 26%. Una intelligente dinamica dei prezzi ha consentito di ottenere riduzioni di potenza fino al 41% e di diminuire i consumi nella stagione estiva del 4%.

Un approccio di questo tipo potrà avere una notevole diffusione anche in Europa. Una rete intelligente avrà infatti la necessità di interfacciare consumi che variano istante per istante con una produzione che presenta anch’essa una quota non programmabile, legata al contributo solare ed eolico. Controllare, entro certi limiti, anche la richiesta di energia, aumentandola o riducendola, sarà tanto più utile quanto maggiore sarà la diffusione delle rinnovabili.

Qualche esperienza di questo tipo è già stata avviata. In Canada, per esempio, per massimizzare la produzione di alcuni parchi eolici che forniscono il 10% dell’energia, si è attivato un programma di Demand Response in grado di governare una potenza di 16,5 MW in maniera continua sul versante degli utilizzatori, intervenendo su più soluzioni, dal riscaldamento dell’acqua calda ai banconi frigoriferi dei centri commerciali, che possono subire senza problemi brevi interruzioni della erogazione della corrente.

Questo articolo è un estratto dalla nuova edizione del libro di Gianni Silvestrini, “2 °C. Innovazioni radicali per vincere la sfida del clima e trasformare l'economia”, Edizioni Ambiente, marzo 2016.

www.duegradi.it è il sito dedicato al libro. L'estratto è stato pubblicato con il consenso della casa editrice.