Flessibilità energetica: di cosa si tratta e perché è così importante che aumenti

Con l’aumento della capacità di generazione proveniente da fonti rinnovabili non soggette a programmazione, diventa sempre più essenziale fornire al sistema elettrico una crescente flessibilità. Un’analisi condotta dal Centro Comune di Ricerca della Commissione Europea ha delineato i requisiti previsti a livello comunitario entro il 2030 e il 2050.

La transizione che porterà alla nascita di un sistema energetico privo completamente di carbone sta continuando a procedere. La decarbonizzazione si basa in particolare su impianto fotovoltaici e impianti eolici che possano produrre grandi quantità di energia pulita.

Nonostante i progressi costanti nei sistemi di previsione, che contribuiscono a mitigare le incertezze, l’adozione sempre più ampia delle fonti rinnovabili non gestibili sta inevitabilmente limitando la flessibilità del sistema energetico. Questo implica che a causa della loro natura intermittente, diventerà complesso per gli operatori delle reti di trasmissione mantenere costantemente l’equilibrio tra la produzione e il consumo energetico.

Flessibilità energetica: cos’è?

La flessibilità energetica o flessibilità elettrica si riflette nella capacità di un sistema energetico di adeguare l’offerta di energia elettrica alla domanda, considerando sia gli elementi prevedibili che quelli imprevedibili. Secondo la definizione dell’Agenzia Internazionale dell’Energia, essa rappresenta la competenza di un sistema elettrico nel gestire in modo efficiente e affidabile la fluttuazione e l’incertezza sia della richiesta che dell’offerta di energia su tutte le scale temporali, dalla breve periodicità all’arco di una stagione.

Le strutture degli impianti energetici sono intrinsecamente progettate per assorbire gli impatti dell’incertezza e delle variazioni. I gestori delle reti di trasmissione, noti come TSO (Transmission System Operator), come nel caso di Terna in Italia, si occupano quotidianamente di bilanciare la quantità di elettricità inserita nel sistema, affinché si mantenga l’equilibrio tra produzione e consumo. Questo avviene attraverso l’adeguamento della programmazione delle centrali termoelettriche e idroelettriche convenzionali, laddove necessario.

Tuttavia, la spinta verso le emissioni zero sta ridefinendo i paradigmi della generazione, distribuzione e utilizzo dell’energia elettrica. Uno dei principali ostacoli è rappresentato dall’incremento delle fonti rinnovabili non programmabili, le quali stanno rapidamente crescendo grazie all’adozione di nuovi modelli di generazione distribuita. La loro caratteristica intermittente, insieme alla dinamica del carico residuo, genera un crescente bisogno di flessibilità nel sistema energetico.

Simultaneamente, anche la domanda energetica sta subendo cambiamenti sostanziali. Gli utenti stanno assumendo un ruolo attivo nel mercato energetico, grazie alla diffusione di veicoli elettrici, all’espansione del concetto di veicolo-a-rete (V2X), all’impiego di batterie su piccola scala, all’instaurarsi di comunità di produzione rinnovabile e alla crescente pratica dell’autoconsumo. Queste dinamiche rendono l’interazione tra consumatori e gestori di reti un processo in continua evoluzione, introducendo una maggiore variabilità nella domanda energetica.

Un’ulteriore sfida deriva dall’invecchiamento progressivo dell’infrastruttura di trasmissione e distribuzione, che richiede modernizzazioni e aggiornamenti per far fronte alle nuove dinamiche del sistema energetico in trasformazione.

Quali sono le soluzioni di flessibilità?

Ci sono comunque delle risorse di flessibilità molto interessanti che possono essere divise in quattro classi a seconda di dove si trovano nella filiera elettrica:

• Lato domanda: includono tutte le capacità che possono influenzare i modelli e la quantità di consumo energetico finale.
• Lato offerta: comprende misure e tecnologie che possono modificare l’offerta di unità di produzione elettrica.
• Lato rete: interventi come la digitalizzazione, l’implementazione di linee dinamiche o connessioni tra reti (interconnettori) al fine di migliorare la capacità e l’efficienza della rete.
• Altre fonti di flessibilità: include il deposito di energia stazionario (come idroelettrico a pompaggio, volani energetici e accumuli elettrochimici) e altre risorse di flessibilità.

Flessibilità energetica, di cosa si tratta e perché è così importante che aumenti: foto e immagini

Ora che abbiamo compreso nel dettaglio questo argomento, è giunto il momento di scorrere la galleria immagini realizzata qui di seguito.