Rete energetica intelligente. L’utente da soggetto passivo a protagonista nel consumo e produzione di energia elettrica

1. Germani & partners ? 2003
AR.W. ARchitectural Workshop
Smart Grids
Soluzione avanzate per Home e Building Automation
L’utente da consumatore passivo a
protagonista nella gestione della strategia energetica

2. Smart Grids
Le “reti intelligenti” rappresentano nel nostro Paese una realtà
ancora molto poco sviluppata.
Si tratta di una sistema di distribuzione di energia ed
informazioni tra utenze o gruppi di utenza diversi. Software ed
hardware specifici permettono al gestore di rete di ottimizzare i
consumi garantendo nel tempo un controllo dei relativi
approvvigionamenti energetici, con consistenti economie di scala.
In Italia Enel ha parzialmente applicato tale tecnologia tramite
gli “smart meters”, i “contatori intelligenti”, che di fatto però
permettono solo un monitoraggio dei consumi ma nessuna interazione
concreta con gli apparati presenti all’interno dell’abitazione od
azienda.
Esempio di connessione su SmartGrid - Texas Instruments Incorporated
Smart Grid ed Home Automation
Si tratta a tutti gli effetti di un'implementazione dei sistemi
domotici “tradizionali”. Le applicazioni proposte dovranno
permettere un’interazione che oltrepassi le mura domestiche,
attraverso una smart grid energetica.

3. I livelli di interazione saranno distribuiti su tre scale:
- locale (quartiere, borgo, gruppo esteso di abitazioni)
- regionale
- nazionale
Il passaggio da locale a regionale sarà la base essenziale,
sociale ed economica del progetto che identifica sistemi locali di
autoproduzione e gestione dei consumi, disponendo di specifiche
risorse di combustibile presenti in sito (sole, acqua, vento,
filiera biomassa). Questo al fine di sfruttare appieno i benefici
di un dimensionamento ridotto degli impianti, meno impattante
rispetto agli attuali sistemi abnormi di produzione di energia,
che implicano processi di autorizzazione del tutto inapplicabili.
Attraverso una smart grid si potrà interagire a livello regionale
e quindi nazionale.
Gli apparati ed elettrodomestici presenti all'interno dei singoli
fabbricati non solo interagiranno tra loro, ma permetteranno
all'ente gestore di controllare i flussi energetici, attraverso
specifici contratti individualizzati locali di approvvigionamento
energetico, con agevolazioni fiscali o contributive e tariffe
incentivanti, in base al livello di controllo remoto autorizzato.
Si tratta quindi di una gestione "cellulare" che permetterebbe
anche accordi bilaterali tra due realtà locali distanti per
autoproduzione e distribuzione di energia. Tutto ciò utilizzando
la rete elettrica (ma non solo!!!, si pensi al teleriscaldamento)
come gateway, scambiando pacchetti energetici in base ai picchi di
utilizzo o conservando l’energia in appositi accumulatori comuni,

4. dirottando la stessa verso “ricaricatori” per city cars
elettriche.
In pratica il sistema di controllo all'interno dell'abitazione o
dell'azienda consentirà localmente di dirottare i flussi
energetici verso entità strategiche o definite contrattualmente,
inibendo alcuni apparati domestici o aziendali non essenziali in
quel momento (es. pompe di calore, condizionatori, ecc...). Allo
stesso tempo nel caso in cui ci fosse un surplus energetico lo
stesso potrebbe essere immesso in una rete sovranazionale o
semplicemente accumulato localmente.
Smart Grid Tradizionale
EPRI Smart Grid Demonstration
Smart Grid Evoluta
(Nodo locale)

5. Il sistema di controllo premetterebbe di monitorare non solo i
consumi ma di gestire tutta una serie di informazioni che oggi
difficilmente possono circolare in tempo reale. Si pensi
nell’ambito residenziale alla verifica del corretto funzionamento
di inverters o centrale termiche, che con l’automazione del check-
up permetterebbe un tempestivo intervento di riparazione,
riducendo le perdite di produzione sui generatori.
Essenziale: semplicità dell’interfaccia
Il sistema potrà funzionare solo se l’interfaccia utente sarà
intuitiva e semplice, diversamente i benefici non verranno colti e
la tecnologia sarà abbandonata inesorabilmente.
Diventa quindi importante utilizzare sistemi attualmente
collaudati come interfaccia WEB con specifici protocolli per ogni
singolo apparato. Ovvero usare la rete sfruttando le sue
potenzialità e beneficiando del patrimonio tecnologico già a
nostra disposizione.
Evoluzione del sistema
Le implementazioni sul sistema sono enormi. Se l’ottimizzazione
della gestione dei consumi può essere considerato il primo passo,

6. la rete così creata permetterebbe sviluppi ancora più
interessanti.
Si pensi alla possibilità di telegestire gli elettrodomestici con
funzione pay-per-use, ovvero l’utente non compra più l’apparato
(lavastoviglie, lavatrice, asciugatrice), ottiene i componenti in
comodato d’uso e paga tramite una smart card ricaricabile l’uso di
quel singolo elettrodomestico. Lo stesso è programmabile via web
dalla casa madre che potrà monitorare consumi, programmare cicli
di lavorazione e verificare il funzionamento per interventi di
riparazione. E’ il servizio aggiuntivo che il nostro comparto
industriale deve saper offrire rispetto ad altre realtà oltre
oceano, che hanno ormai raggiunto i nostri livelli qualitativi e
tecnologici.
Ma allora quale è la strategia?
Come molte volte accade la strategia più corretta è quella più
semplice:
UTENTE ----- WEB ----- CASA/AZIENDA ----- RETE
Con una “piccola” differenza rispetto il passato: l’utente è il
protagonista di questa strategia, non come singolo ovviamente ma
come soggetto aggregato localmente, in grado di interagire sulle
forme di produzione di energia e sui relativi consumi.
Non si tratta di “se” ma di “quando” e se tale realtà non verrà
colta dal sistema italiano, sarà ancora l’ennesima sconfitta.
General Electric insegna1
http://featured.matternetwork.com/2010/11/ge-invests-55m-12-
advanced.cfm
1
Nota aggiunta il 25/11/2010

7. Tutto questo mi sembra di averlo già sentito?
Direi di sì!!!! Ripartiamo da dove ci eravamo lasciati………
Sviluppo urbano di tipo cellulare
Risparmio energetico
Sistemi locali connessi
Utente protagonista della produzione e dei consumi
Diagramma originariamente pubblicato nel
libro “Garden Cities of tomorrow” di
Ebenezer Howard, edito nel 1902.
Gianluca Germani
AR.W. Studio
germani@arw.it
Documento utilizzato a titolo di presentazione non pubblicabile od utilizzabile
commercialmente.