{"id":32997,"date":"2022-06-24T07:00:00","date_gmt":"2022-06-24T07:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/non-categorizzato\/le-microgrid-e-il-loro-ruolo-nel-garantire-la-futura-autonomia-energetica\/"},"modified":"2022-06-24T07:30:41","modified_gmt":"2022-06-24T07:30:41","slug":"le-microgrid-e-il-loro-ruolo-nel-garantire-la-futura-autonomia-energetica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/it\/energia-e-alimetazione\/le-microgrid-e-il-loro-ruolo-nel-garantire-la-futura-autonomia-energetica\/","title":{"rendered":"Le microgrid e il loro ruolo nel garantire la futura autonomia energetica"},"content":{"rendered":"\n

Nel settore energetico \u00e8 in corso un’importante migrazione. La generazione di energia elettrica basata sui combustibili fossili sta per essere gradualmente eliminata per rispondere alle crescenti preoccupazioni legate al cambiamento climatico e per ridurre le emissioni di CO2<\/sub>. Pertanto, una percentuale sempre maggiore dell’elettricit\u00e0 fornita attraverso la rete deriver\u00e0 da fonti di energia rinnovabili ( ad esempio eolica, termica e solare). <\/p>\n\n\n\n

Non pi\u00f9 pochi siti di produzione di energia elettrica su larga scala (come le centrali a carbone), ma piuttosto una nuova topologia decentralizzata, in cui l’elettricit\u00e0 proviene da una moltitudine di siti distribuiti di varie dimensioni. In questo modo, le imprese, gli enti locali e le altre organizzazioni avranno la possibilit\u00e0 di modificare completamente le loro strategie energetiche e di ottenere un’autonomia energetica maggiore di quella che hanno avuto finora. Ci stiamo addentrando nell’era delle microgrid.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1: Il Campus di ricerca e sviluppo di Princeton con tecnologia microgrid di Siemens <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Il cambiamento del panorama energetico<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Con i costi dell’energia che aumentano a un ritmo senza precedenti, le organizzazioni devono affrontare la questione delle bollette. In aggiunta, per motivi di responsabilit\u00e0 aziendale e di immagine del marchio, cercano di trovare il modo di ridurre le emissioni di anidride carbonica.<\/p>\n\n\n\n

Potendo evitare l’eccessiva dipendenza dalla rete, queste organizzazioni hanno la possibilit\u00e0 di ridurre le spese operative e aumentare la redditivit\u00e0, promuovendo al contempo le loro credenziali ecologiche. Molte di esse stanno quindi cercando di adottare la tecnologia delle microgrid.<\/p>\n\n\n\n

Secondo la societ\u00e0 di analisi Allied Research , il mercato globale delle microgrid sta attualmente registrando una crescita a due cifre, con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) che entro il 2030 dovrebbe sfiorare il 15%. Di conseguenza, si prevede che alla fine di questo decennio il valore annuo sar\u00e0 di ben 59,7 miliardi di dollari.<\/p>\n\n\n\n

Fattori che giustificano il passaggio ad un sistema di microgrid<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

I vantaggi che si possono trarre dalla tecnologia delle microgrid sono numerosi, ed \u00e8 proprio questo che la rende attualmente molto interessante. Ecco alcuni dei principali aspetti che le organizzazioni e le comunit\u00e0 devono prendere in considerazione:<\/p>\n\n\n\n

Man mano che le fonti rinnovabili iniziano a essere responsabili della maggior parte della produzione di energia elettrica, la rete sar\u00e0 pi\u00f9 soggetta a fluttuazioni nella fornitura e le interruzioni di corrente potrebbero diventare pi\u00f9 frequenti. Per questo motivo, le organizzazioni\/comunit\u00e0 desiderano esplorare la possibilit\u00e0 di avere una propria capacit\u00e0 di generazione di energia elettrica. In questo modo potranno disporre di una fornitura di elettricit\u00e0 pi\u00f9 robusta e su cui poter fare pieno affidamento.<\/p>\n\n\n\n

La microgrid, pur essendo collegata alla rete principale per gran parte del tempo, una volta in “modalit\u00e0 isola” \u00e8 in grado di operare in modo completamente indipendente da essa. Ci\u00f2 significa che la microgrid pu\u00f2 continuare a fornire elettricit\u00e0 ai carichi che le sono stati assegnati, anche quando si verifica un’interruzione di corrente sulla rete principale.<\/p>\n\n\n\n

Poich\u00e9 la generazione di elettricit\u00e0 della microgrid si trova pi\u00f9 vicina ai carichi assegnati, non ci sono pi\u00f9 grandi distanze su cui l’elettricit\u00e0 deve essere trasportata. Ci\u00f2 significa che le perdite delle linee elettriche sono molto pi\u00f9 ridotte e che \u00e8 possibile raggiungere livelli di efficienza maggiori.<\/p>\n\n\n\n

Oltre alle interruzioni di corrente, c’\u00e8 anche il rischio che le reti di distribuzione su larga scala subiscano attacchi informatici. Finora i casi di questo tipo sono stati relativamente rari, ma la minaccia \u00e8 sempre pi\u00f9 evidente. Al contrario, \u00e8 improbabile che le piccole microgriglie localizzate siano un bersaglio interessante per questo tipo di attivit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n

Inoltre, per migliorare la resilienza delle forniture e una maggiore efficienza, le organizzazioni possono sfruttare le loro microgrid e diventare generatori netti di elettricit\u00e0, anzich\u00e9 rimanere consumatori. Infatti, vendendo alle aziende elettriche l’elettricit\u00e0 in eccesso generata dalle fonti rinnovabili in loco, potranno aggiungere un ulteriore flusso di entrate ai loro rispettivi modelli di business.<\/p>\n\n\n\n

Come gi\u00e0 detto, la produzione di energia proveniente da fonti rinnovabili sar\u00e0 intermittente. Questo significa, ancora una volta, che le organizzazioni hanno la possibilit\u00e0 di utilizzare alcuni aspetti delle loro installazioni di microgrid per supportare la rete principale. Le riserve di accumulo di energia a loro disposizione saranno preziose per aiutare la rete principale a soddisfare le richieste che vengono poste in determinati momenti. I periodi di picco della produzione di energia elettrica delle fonti rinnovabili non coincideranno con i picchi di consumo dei consumatori. Pertanto, potendo attingere all’energia immagazzinata in banchi di batterie presso i siti di microgrid collegati, le forti tensioni a cui sar\u00e0 sottoposta la rete principale potranno essere alleviate.<\/p>\n\n\n\n

Le sfide ingegneristiche<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

La configurazione delle installazioni di microgrid dovr\u00e0 essere tale da garantire elevati livelli di prestazioni, in modo da poter sfruttare appieno i vantaggi della loro implementazione. Inoltre, devono essere il pi\u00f9 possibile efficienti dal punto di vista dei costi, per ottenere il massimo dall’investimento iniziale effettuato nonch\u00e9 ridurre al minimo i rischi finanziari. A tale scopo, l’accesso agli strumenti di sviluppo corretti e a tutte le apparecchiature di controllo e monitoraggio necessarie costituiscono sicuramente una priorit\u00e0 assoluta.<\/p>\n\n\n\n

Inoltre, l’emergere di software di gestione e analisi energetica pi\u00f9 sofisticati e adattabili consentir\u00e0 di esaminare i dati acquisiti e di apportare miglioramenti al sistema. In questo modo, una volta costruita la microgrid, sar\u00e0 possibile garantire che il fabbisogno elettrico a lungo termine della struttura\/comunit\u00e0 sia soddisfatto nel modo pi\u00f9 efficiente.<\/p>\n\n\n\n

Selezione delle soluzioni a supporto delle installazioni di microgrid<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Nell’ambito del suo costante obiettivo di promuovere l’automazione e la trasformazione digitale, Distrelec<\/a> <\/a>\u00e8 uno dei principali partner della catena di fornitura di Siemens in Europa. Grazie alla stretta collaborazione instaurata con Siemens, Distrelec \u00e8 ben posizionata per supportare i propri clienti nel raggiungimento dei loro obiettivi di microgrid, assistendoli con soluzioni avanzate di monitoraggio e controllo.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2: Contatori di energia 7KM PAC3120 di Siemens<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Con i contatori di energia 7KM PAC3120<\/a> \u00e8 possibile registrare con precisione i dati relativi al consumo di elettricit\u00e0. Queste unit\u00e0 sono applicabili in tutte le aree geografiche, in quanto supportano sia la frequenza di rete di 50 Hz che quella di 60 Hz. Sono in grado di gestire tensioni di alimentazione di 24VAC e il fattore di forma compatto li rende facili da installare. Dispongono di I\/O Ethernet a 10 Mbps, tramite i quali possono interfacciarsi con piattaforme di automazione e gestione dell’energia di livello superiore. Il modello gemello del PAC3120 7KM, il PAC2200, \u00e8 conforme allo standard di comunicazione M-Bus dell’Unione Europea.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3: Unit\u00e0 di controllo SIMATIC S7-1500 di Siemens<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

I sistemi di Siemens offrono un tempo di calcolo<\/a> inferiore a 1ns e sono molto adatti all’elaborazione basata sui bordi di cui avranno bisogno i sistemi di microgrid. Hanno una struttura modulare che consente di aumentare le funzionalit\u00e0 quando necessario. Il grado di protezione IP20 ne consente l’impiego in ambienti applicativi difficili.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 4: Un logo Siemens 8.3 collegato al cloud! Modulo logico Modulo logico<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n

Comprendendo sia Modbus TCP\/IP che I\/O Ethernet, in modo da massimizzare la loro adattabilit\u00e0, e avendo una programmazione intuitiva drag-and-drop per accelerare i tempi di sviluppo del sistema, i moduli logici LOGO! 8.3 di Siemens<\/a> possiedono molti degli attributi vitali che facilitano l’implementazione delle microgrid. Il vero elemento di differenziazione, tuttavia, \u00e8 la connettivit\u00e0 cloud che offre. Il server web integrato pu\u00f2 essere ospitato direttamente nel cloud, in modo che gli utenti possano visualizzare tutti i parametri rilevanti monitorati e possano quindi ottenere una visione d’insieme. La personalizzazione del server web consente di soddisfare un’ampia gamma di requisiti specifici. Inoltre, la crittografia TLS garantisce un elevato grado di sicurezza.<\/p>\n\n\n\n

Microgrid in azione<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Per illustrare i numerosi vantaggi dell’adozione delle microgrid, Siemens ha fondato un campus di microgrid a Princeton<\/a>. Questa iniziativa unica nel suo genere \u00e8 un esempio di alto profilo di ci\u00f2 che pu\u00f2 essere realizzato. Non solo \u00e8 una vetrina delle pi\u00f9 recenti innovazioni in materia di microgrid, ma funge anche da banco di prova per sperimentare nuove idee che saranno poi applicate alle installazioni di microgrid di prossima generazione in tutto il mondo.<\/p>\n\n\n\n

Conclusioni<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

\u00c8 chiaro che l’uso delle microgrid contribuir\u00e0 in modo significativo a un futuro pi\u00f9 sostenibile, consentendo la generazione e la fornitura di energia elettrica a basso costo e rispettosa dell’ambiente in un contesto pi\u00f9 localizzato, con conseguente incremento dell’efficienza e della sicurezza. Adottando un approccio di tipo microgrid, le organizzazioni saranno in grado di ottenere una maggiore autonomia energetica. In questo modo saranno meno vulnerabili alle interruzioni di corrente sulla rete principale, potranno raggiungere i loro obiettivi ecologici e ridurre i costi di gestione complessivi. Tuttavia, non si tratta di un processo semplice.<\/p>\n\n\n\n

Grazie all’hardware e agli strumenti di accompagnamento offerti da Siemens, <\/a>Distrelec<\/a> \u00e8 in grado di supportare i clienti quando iniziano a implementare l’infrastruttura di microgrid nei loro siti. I clienti potranno ottenere una consulenza tecnica esperta per guidare il processo decisionale. In questo modo potranno concettualizzare il layout di una microgrid appropriata, determinare la migliore tecnologia rinnovabile e di accumulo per il progetto e stimare il periodo di ammortamento. Grazie a flussi di dati costantemente aggiornati, avranno la capacit\u00e0 di esaminare i flussi energetici di tutti gli elementi costitutivi delle loro strutture, in modo da mantenere costantemente prestazioni ottimali. Sar\u00e0 possibile identificare i punti in cui \u00e8 possibile apportare miglioramenti, nonch\u00e9 effettuare una pianificazione di emergenza e prepararsi agli aggiornamenti. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Nel settore energetico \u00e8 in corso un’importante migrazione. 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