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Il software può patchare la rete elettrica in difficoltà?
Il software che ha consentito a un'azienda di Washington di ridurre il consumo energetico fino al 50 percento gestendo in modo più intelligente la fornitura di elettricità a case e aziende riceverà presto un test molto più grande.
Sfida della griglia: Gli ingegneri del Pacific Northwest National Lab di Richland, Washington, valutano quanto bene i pezzi di un enorme progetto di smart grid si stiano combinando in un test questa primavera.
Questa piccola dimostrazione fa parte di un progetto che alla fine tenterà di mettere insieme infrastrutture di rete obsolete e frammentate in cinque stati e 11 servizi pubblici per far posto alle auto elettriche e alle energie rinnovabili. Il progetto comporterà 95 sforzi minori per integrare l'energia eolica, immagazzinare energia dalla rete, ospitare la ricarica dei veicoli elettrici e stabilire microreti in grado di sopravvivere da sole in caso di interruzione di corrente.
Il software per il progetto da 178 milioni di dollari è quasi completo e il sistema sarà operativo entro questo periodo l'anno prossimo, afferma Ron Ambrosio, leader mondiale della ricerca per l'industria dell'energia e dei servizi pubblici presso IBM, una delle numerose aziende e istituzioni coinvolte . Il progetto è una delle 16 dimostrazioni di smart grid finanziate in parte dal Recovery Act del 2009.
Parte della tecnologia è stata dimostrata per la prima volta dal 2005 al 2007 nella penisola olimpica dello stato di Washington. La tecnologia ha consentito alle utility di comunicare con termostati intelligenti e altre apparecchiature nelle residenze, riducendo la domanda di elettricità di picco e rispondendo alle fluttuazioni della fornitura da risorse intermittenti come le turbine eoliche.
Normalmente, un tale sistema dipenderebbe da cambiamenti nella normativa per consentire alle utility di addebitare ai clienti residenziali prezzi diversi per l'energia elettrica a seconda della domanda. Ma la nuova tecnologia, sviluppata da IBM, dal Pacific Northwest National Laboratory e da altri, rende superfluo il prezzo in tempo reale.
L'approccio mantiene le tariffe elettriche fisse, ma offre ai clienti sconti sulle bollette elettriche in cambio di termostati e altri dispositivi intelligenti collegati per comunicare con l'utilità. L'utility invia segnali ai termostati intelligenti e agli apparecchi su quanto attualmente costa all'utility fornire elettricità. Quindi, in base alle preferenze immesse dal consumatore, i sistemi intelligenti di una casa inviano segnali all'utenza su quanta energia utilizzeranno. Se i costi sono elevati, ad esempio, il termostato potrebbe segnalare che aumenterà la temperatura per ridurre il consumo di energia del condizionatore.
L'idea sta prendendo piede fino alla Danimarca, dove è alla base di un progetto che integra le energie rinnovabili e le auto elettriche con la rete.
Quando il sistema è stato testato nella penisola olimpica, ha ridotto la domanda di elettricità durante le ore di punta in media del 15%. Durante un periodo di fornitura di energia particolarmente ridotta, il consumo è sceso del 50 percento. I consumatori hanno risparmiato circa il 10 percento sulle bollette elettriche.
Quel sistema ha coinvolto un'area geografica relativamente piccola e non è chiaro che funzionerà su una scala più ampia. Una delle preoccupazioni che la dimostrazione affronterà, afferma Ambrosio, è il potenziale sviluppo di circuiti di feedback che possono rendere instabile il sistema. La preoccupazione è che i dispositivi intelligenti in 60.000 case in cinque grandi stati occidentali potrebbero causare fluttuazioni impreviste della domanda che i generatori di energia non possono sopportare. Questo problema può essere esacerbato quando al mix si aggiungono cambiamenti meteorologici o problemi tecnici.
Il progetto comporterà anche il coordinamento della domanda di veicoli elettrici e l'automazione delle risposte alle linee elettriche cadute. Complessivamente, il progetto della rete intelligente potrebbe consentire alle utility di fare un uso molto migliore delle apparecchiature esistenti, risparmiando miliardi di dollari. Riducendo la domanda durante le ore di punta, potrebbe ridurre la necessità per i servizi pubblici di costruire più linee di trasmissione per soddisfare la domanda di punta. I sistemi intelligenti potrebbero anche consentire alle linee di trasmissione esistenti di trasportare più energia (le linee ora trasportano solo l'85% della loro capacità nominale per consentire problemi imprevisti).
L'obiettivo di Ambrosio è di far funzionare le linee al 95-97% della capacità. Ci stiamo chiedendo, possiamo eliminare del tutto le interruzioni? dice Ambrosio.