Nella discussione su come bilanciare le reti elettriche del futuro ad alta prevalenza di rinnovabili intermittenti, forse c’è un fattore un po’ trascurato, che ci spinge a immaginare queste reti elettriche future come una versione solo un po’ modificata delle attuali (vedi “Rete e rinnovabili: la California sceglie gli accumuli. E in Italia?“)

Le immaginiamo solo con in più dei mega impianti di accumulo, produzioni di idrogeno e collegamenti elettrici fra nazioni e continenti.

Il fattore che sfugge è che la rete del futuro, grazie al crollo dei prezzi degli impianti solari, eolici e dello storage, oltre a sistemi di controllo digitali sempre più sofisticati e affidabili, potrebbe essere molto diversa dall’attuale, diventando un po’ come Internet.

Una “rete delle reti”, atomizzata in tanti piccoli circuiti locali, a scala di villaggio o città, largamente autosufficienti nella produzione di elettricità, e che, se serve, possono scambiarsi anche energia fra di loro.

Insomma, un drastico ridimensionamento della rete centralizzata, con grandi impianti che la alimentano a lunga distanza dai centri di consumo.

Questo scenario futuro non è sfuggito all’Unione Europea, che negli anni scorsi ha varato il programma di ricerca Interflex, la cui fase di progettazione è terminata a marzo 2021, e che ha presentato ora i cinque casi studio scelti per essere implementati in Europa, di cui due in Svezia e uno nella Repubblica Ceca, Francia e Germania.

I progetti vertono sull’integrazione di batterie all’interno delle reti elettriche, o di sinergie fra varie fonti rinnovabili e accumuli, sia termici che elettrici.

Ma ce n’è uno, quello appena partito a Simris, paese di 200 anime nel sud della Svezia, che spicca fra gli altri per la sua ambizione: rendere “ad isola” l’intera comunità, cioè staccarla dalla rete centralizzata.

Simris non è stata scelta a caso, trovandosi nella regione più soleggiata del paese, ed essendo già dotata di impianti FV per 440 kW ed eolici per 500 kW.

Il gigante dell’energia tedesco EOn, con un finanziamento europeo da 1,7 milioni di €, in realtà voleva prima costruire il suo impianto a isola… in un‘isola vera e propria.

Successivamente, visto che insorgevano problemi a installare lì nuove turbine eoliche, ha ripiegato sul paesino sulla terraferma, rendendo l’esperimento ancora più insolito e interessante.

A Simris, dopo aver coinvolto gli abitanti in una discussione sul progetto e aver recepito le loro esigenze, EOn ha integrato gli impianti a fonti rinnovabili con una batteria da 800 kW/3200 kWh e un generatore che usa un biodiesel derivato dagli scarti della macellazione, il tutto gestito da una sofisticata centralina elettronica che decide in che direzione devono muoversi i flussi di elettricità, in base a produzione e consumi istantanei e previsioni meteo.

L’impianto è calibrato per rendere il paese capace di prodursi tutta l’energia che serve durante l’arco di tre anni di sperimentazione, senza richiedere l’aiutino della rete centrale, la cui connessione, comunque, può essere ripristinata in una frazione di secondo in caso di necessità, evitando disagi per gli abitanti.

«Il sistema è quasi completo, manca solo di collegare l’impianto a biodiesel, così, per adesso, la sua funzione la svolge la rete nazionale, che fornisce elettricità quando la produzione locale è insufficiente. Il collegamento con la rete, comunque, resterà sempre disponibile in uscita, per assorbire gli eccessi di produzione», spiega Staffan Sjölander, che alla EOn segue il progetto Simris.

«Inoltre – continua Simris – nei prossimi anni contiamo sul fatto che molti abitanti locali si dotino di propri impianti fotovoltaici e di batterie, entrando a far parte dell’esperimento in qualità di prosumer. Anche l’uso coordinato di dispositivi domestici, come le pompe di calore, consentirà di assorbire gli eccessi di produzione elettrica, quando serve».

Come stia funzionando la cosiddetta “isola” di Simris, lo si può vedere in tempo reale in un sito apposito, che mostra produzioni e consumi, oltre ai flussi di energia fra i vari nodi della rete locale.

Ad esempio, nel momento incui scriviamo, a metà mattina, ad esempio, il solare produce 286 kW e l’eolico 23 kW, più che sufficienti a coprire i 100 kW assorbiti dal paese, con l’eccesso inviato in parte alla rete e in parte alla ricarica della batteria.

«Ovviamente è troppo presto per dire se l’esperimento sia riuscito, ma siamo certi che in futuro la richiesta di comunità di vario tipo di rendersi autonome dalla rete crescerà, per motivi ambientali, economici o di sicurezza, e così l’esperienza di Simris diventerà preziosa. Anche perché realizzare questi micro-network è ben diverso dalle normali installazioni di rinnovabili: sono possibili solo in certe condizioni e hanno speciali necessità tecnologiche e di installazione per funzionare bene in ogni momento. Questo esperimento ci aiuterà a chiarire molte problematiche».

In effetti è probabile che via via che queste tecnologie si diffondono e calano di prezzo, un giorno farsi la propria micro-rete di comunità diventerà più conveniente che acquistare energia dal network centralizzato, anche in assenza di incentivi. Oltre alla soddisfazione di produrre autonomamente ciò che si consuma, e in modo assolutamente pulito.

Diffondendosi queste esperienze, arriverà poi il momento in cui le comunità ad isola cominceranno a dialogare fra loro, e a scambiarsi energia direttamente in caso di necessità. Alcune, di quelle meglio dotate di fonti rinnovabili, potrebbero far diventare la fornitura di energia verde ai vicini addirittura una fonte di reddito.

«Questo è uno scenario possibile in futuro, anche se richiederà notevoli progressi tecnologici, elaborazione di appositi strumenti finanziari e anche molti aggiustamenti nelle norme e nella fiscalità che regolano l’attuale sistema elettrico», dice Sjölander.

«C’è però un limite: a meno di rivoluzioni tecnologiche, difficilmente le grandi città e i centri industriali potranno fare a meno di una rete centralizzata che gli porti energia abbondante e continua, prodotta magari a grande distanza da loro, avendo elevati consumi e aree relativamente ridotte per la produzione locale».

Tuttavia, lo sviluppo della filiera dell’idrogeno, potrebbe estendere lo sviluppo e la crescita in dimensioni delle comunità energeticamente indipendenti.

Produrre idrogeno, infatti, consente di accumulare nelle stagioni più favorevoli l’energia necessaria per altre con minore generazione da rinnovabili, limitando la richiesta da impianti lontani.

In teoria, riconvertire quel gas in elettricità tramite celle a combustibile, produrrebbe anche molto calore che, se ottenuto in impianti vicino all’abitato (tanto la conversione non genera inquinamento), può essere utilizzato per il teleriscaldamento o per esigenze lavorative.

Se serbatoi e impianto di conversione sono già esistenti e adeguati, parte dell’idrogeno “verde” potrà essere anche fatto arrivare da lontano con trasporti su strada o via mare, senza bisogno di essere connessi con una rete elettrica al produttore.

Ciò permetterà anche a comunità grandi ed energivore, come quelle delle metropoli, di puntare all’autonomia energetica.

Alcuni hanno già fatto individualmente questo passo, come l’ingegnere americano Mike Strizki, che da anni si autoproduce a casa con il fotovoltaico l’idrogeno per elettricità, calore e persino per la sua auto. In futuro queste tecnologie diventeranno sempre più convenienti e facili da usare, rendendosi disponibili per comunità sempre più vaste.

Insomma, il destino della rete elettrica centralizzata, nata oltre 120 anni fa, potrebbe essere quello di spezzettarsi in un arcipelago di isole, isolette e isolone, autosufficienti o quasi.