di Filippo Astone ♦ Federico Golla, amministratore delegato di Siemens in Italia, spiega i vantaggi delle reti elettriche intelligenti. E le collega alle smart city, che sarebbero tanto importanti per lo sviluppo del Paese, dell’innovazione, delle infrastrutture. Peccato che in Italia non ci siano (per ora) investimenti…
Potrebbero le città italiane seguire l’esempio di Savona? Certamente sì, e l’auspicio non viene da Fabio Fazio o dalla cantante Annalisa, che sono nativi del capoluogo ligure. L’auspicio viene da noi, che in questi giorni, sulle nostre pagine di Industria Italiana, abbiamo deciso di cavalcare il concetto di smart city in tutte le sue declinazioni possibili. E l’auspicio non si riferisce a tutta Savona, ma al suo campus universitario dove, grazie a una soluzione realizzata da Siemens in collaborazione con l’università di Genova, da qualche anno è entrato in funzione il primo esempio italiano di Smart microgrid perfettamente funzionante.
Liguria intelligente
Quello che succede al campus di Savona, potrebbe accadere in tutta Italia, e sarebbe una rivoluzione. Ne abbiamo parlato con Federico Golla, presidente e amministratore delegato della filiale italiana di Siemens, che ha oltre 3mila dipendenti e genera ricavi per circa 1,7 miliardi. Prima di iniziare la conversazione con Golla è però necessario spendere qualche riga per dire che cosa è stato realizzato al Campus di Savona, che rappresenta, appunto, l’unica smart microgrid funzionante e autonoma. In realtà, Siemens di smart grid ne ha realizzata una ancora più importante, cioé quella che l’anno scorso ha gestito l’energia all’Expo. Ma questo impianto, come è ovvio, non è più funzionante. Inoltre, Siemens lavora da tempo a vari progetti in ambito Smart Grid, promossi dai gestori delle reti di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica
La microrete del campus universitario di Savona è smart, cioè intelligente, perché in grado di gestire in modo efficiente l’energia prodotta al suo interno da fonti rinnovabili e non, bilanciando generazione e carichi con conseguenti risparmi economici e riduzione delle emissioni di Co2. Paragonabile a un quartiere cittadino con funzioni urbanistiche differenziate, il Campus è ormai in grado di soddisfare autonomamente una consistente parte dei propri consumi elettrici e termici. Questo risultato è ottenuto grazie al collegamento di diversi impianti di generazione, rinnovabili e trigenerativi ad alta efficienza, per una capacità installata complessiva di 250 kW elettrici e 300 kW termici, governati da un software centrale.
Gestione centralizzata
Il cuore della microrete di Savona è la sala di controllo situata all’interno del Campus. Da qui è possibile supervisionare l’intero sistema e garantirne la gestione intelligente, seguendo strategie operative ideate e validate con successo dall’Università di Genova.
La piattaforma di energy management Dems (Decentralized energy management system), sviluppata da Siemens, permette di prevedere i consumi globali, la generazione da fonte rinnovabile e di effettuare la pianificazione dell’esercizio, controllando in tempo reale le unità di generazione tradizionali presenti in campo ed ottimizzando i cicli di carica e scarica dei sistemi di accumulo elettrochimico per valorizzare al meglio la produzione da fonte rinnovabile. Alla riduzione complessiva delle emissioni di Co2, stimabile in 120 tonnellate/anno, si aggiungono vantaggi economici soprattutto per la gestione corrente, in quanto, grazie all’autoproduzione, è possibile ridurre considerevolmente i prelievi di energia elettrica e di gas dalla rete esterna..
Entriamo in res: “Per Smart Grid si intende una rete elettrica intelligente, in grado appunto di gestire flussi di energia che, a differenza del passato, non transitano più da grosse centrali verso gli utenti ma hanno un’intensità e una direzione sempre meno prevedibili. La transizione verso questo nuovo paradigma di gestione delle infrastrutture elettriche di trasporto, imposta dalla diffusione della generazione distribuita e da fonte rinnovabile, richiede l’utilizzo di sistemi di gestione e controllo sempre più sofisticati”, spiega il manager.
Domanda. Può darci ulteriori particolari?
Risposta. È importante ricordare che nei sistemi elettrici deve essere sempre preservato il bilanciamento tra generazione e carico. Questa attività, detta dispacciamento in termini tecnici, diventa comprensibilmente tanto più complessa quanto maggiore è la quota di generazione che proviene da fonti non programmabili quali, appunto, quella solare ed eolica che hanno conosciuto una notevole e ancora crescente diffusione sia a livello italiano, che europeo e internazionale.
D. E come si è arrivati alle smart grid?
R. Per capirlo bisogna ricordare due importanti innovazioni che hanno cambiato l’accesso all’approvvigionamento di energia: gli smart meter, o contatori intelligenti, e le energie rinnovabili.
D. Che cosa sono gli smart meter?
R. Si tratta di uno strumento di monitoraggio e misurazione dei consumi elettrici. Il suo scopo è quello di valutare l’assorbimento di energia elettrica da parte dell’utente finale. La sua particolarità è quella di poter comunicare in due direzioni: può inviare al gestore le letture dei dati degli apparecchi domestici ma anche essere contattato a distanza dagli operatori delle aziende. All’esigenza di registrare i consumi e allo scopo di far pagare quanto consumato, si è affiancato il bisogno di conoscere più a fondo i dettagli dei consumi elettrici di ogni singolo appartamento o edificio. Ossia di ogni utente oggi è possibile sapere le abitudini energetiche, se ha per esempio fatto uso di lavastoviglie e lavatrici, o ancora se accende le luci di casa sempre alle tre di notte. Dunque Gli smart meter sono come scatole nere del consumo elettrico. Attenzione, un singolo meter non fa una Rete Intelligente. Ma ogni meter introduce elementi di intelligenza nella rete permettendo all’operatore di poter normalizzare i consumi tendendo sempre più all’efficienza produttiva per la quale le curve ideali di domanda e offerta dovrebbero sovrapporsi. Il meter è utile anche all’utente perché ha una chiara visione delle sue abitudini di consumo. L’unico dato che non ha è da dove arriva l’energia.
D. E poi c’è il capitolo delle energie rinnovabili…
R. Sì, queste energie hanno il grande pregio di non essere inquinanti, ma il loro limite risiede nella variabilità delle fonti. Insomma, le rinnovabili pongono la un questione della loro integrazione nel sistema elettrico. Di recente si sta valutando l’utilizzo di sistemi di accumulo per la soluzione del problema: Siemens sta lavorando su progetti pilota di questo tipo promossi da Terna ed e-distribuzione.
D. Dopo questa esposizione, è più facile capire che cosa sono le smart grid e a che cosa servono.
R. La Smart Grid è un nuovo modo di sviluppare e gestire le reti elettriche, che fa ampio uso delle tecnologie dell’informazione. In questo modo è possibile rispondere alle sfide poste dalla diffusione della piccola generazione e dalle fonti rinnovabili. Oggi in realtà si comincia a parlare di Smart Distribution System, frutto del connubio tra Smart Grid e Smart User. Anche l’utente della rete deve evolvere e la smart microgrid di Savona rappresenta lo stato dell’arte di questa evoluzione.
D. I vantaggi di un sistema intelligente di questo tipo sono evidenti.
R. Certo. E le smart grid sono solo un tassello di un mondo intelligente e interconnesso che potrebbe rendere migliore la vita e il lavoro di tutti. Pensiamo a che cosa potrebbero comportare, per esempio, per le smart city. Per non parlare di un sistema di trasporti che guardi alle esigenze di mobilità nella loro interezza, e non sia più articolato in base a sistemi di trasporto (autostrade, treni, autobus, aerei) gestiti in modo distinto e parcellizzato l’uno rispetto all’altro. Sarebbe una rivoluzione. Una rivoluzione di cui c’è anche bisogno per gli investimenti che comporterebbe, che potrebbero essere vitali per stimolare quella ripresa economica tanto auspicata.
D. Tuttavia, una cosa è realizzare le Smart Grid al campus di Savona o all’Expo, diverso, e di notevole complessità ed onerosità, è renderle un sistema nazionale.
R. Le Smart Grid hanno già conosciuto in Italia una fase sperimentale, promossa dall’Autorità per l’energia e concretizzata in sette progetti pilota realizzati sulle reti di distribuzione gestite da sei distributori diversi. Siemens ha partecipato attivamente a cinque di questi sette progetti, che si sono conclusi nel 2015 e i cui risultati sono già stati tradotti in una regolazione che definisce gli investimenti per tutto il territorio nazionale. Ovviamente si tratta di un’attività ancora in fase di forte evoluzione. Come detto in precedenza, è necessario che anche gli utenti di rete evolvano verso una gestione intelligente dei flussi energetici interni ai propri impianti e dello scambio con la rete esterna. L’esempio della microgrid di Savona è immediatamente estendibile ad altre realtà analoghe quali alberghi, caserme, poli ospedalieri ecc. Nelle Smart City l’evoluzione infrastrutturale travalica l’ambito elettrico, coinvolgendo la mobilità, i servizi per i cittadini, ecc. Apro una parentesi per dire che nella microgrid di Savona stiamo sperimentandouna nuova caratteristica, definita resilienza, ovvero la capacità della microgrid di superare eventi critici, compresa la perdita del collegamento con la rete esterna.
D. Ma torniamo al tema della complessità della realizzazione e delle relative ricadute.
R. A gestire l’infrastruttura energetica di Expo, che non è solo rete elettrica ma anche energia solare, batterie chimiche e veicoli elettrici delle forze dell’ordine, è un software sviluppato in Italia da Siemens in collaborazione con Enel Distribuzione: Energy Management Systems, o Ems, una soluzione cloud che dopo il mega test di Expo Milano 2015 sarà commercializzata ai clienti di tutto il mondo sia come SaaS (Software-as-a-Service) su abbonamento, sia su licenza on-premises e quindi installato nel data center del cliente. Dal punto di vista architetturale Ems si basa su un modello in stile Internet of Things (o energy of things, come amiamo indicare in Siemens) in cui i componenti elettrici sul campo inviano informazioni sul loro stato al sistema centrale.
D. E qui che desideravo arrivare. L’Internet of things apre prospettive sconfinate a smart grid e smart cities?
R. Certo. I componenti della rete di oggetti interconnessi possono essere contatori elettrici smart, singole utenze monitorate (ad esempio una unità di condizionamento di un padiglione, nel caso di Expo), colonnine di ricarica dei veicoli elettrici, lampioni, cabine di distribuzione e via dicendo. Questi elementi dialogano in tempo reale, usando i propri linguaggi e protocolli, con concentratori di dati che eseguono le necessarie conversioni e trasmettono le informazioni raccolte al database centrale, una piattaforma non relazionale. Le informazioni provenienti dal campo sono poi combinate con altre di fonti diverse, come i provider di energia elettrica, la sensoristica collocata sempre sul campo e le previsioni meteo.
D. Come potrebbe essere possibile la diffusione di questi sistemi in Italia?
R. La tecnologia è disponibile, come abbiamo ampiamente avuto modo di vedere. Ma non ci sono progetti che coinvolgano il Paese nella sua interezza. Certo Enel, che gestisce i consumi, sta installando 30-40 milioni di contatori nuovi ancora più intelligenti degli attuali sistemi di misurazione che sono già smart. Il problema dell’Italia è che non ci sono investimenti stabili, solidi seri sulle infrastrutture. Io ho letto, consigliato, replicato a tre quattro documenti del ministero dello Sviluppo Economico, che avevano contenuti molto simili a quelli dell’Agenda Digitale, che peraltro non è mai stata realizzata. E soprattutto, in quei documenti non c’era traccia di possibili investimenti. Il Paese, invece, ha un disperato bisogno di progetti concreti, nei quali vengano investiti soldi veri.
