Di Jeremy Cook
Le soluzioni energetiche basate sulle microreti possono creare corrente in modo più economico e affidabile
Le microreti sono piccole reti di impianti di generazione e accumulo di corrente, distribuite tra un numero limitato di utenti locali. Normalmente, le microreti sono collegate alla rete principale. In caso di necessità, devono essere in grado di operare in uno stato "isolato", completamente tagliate fuori dalla rete elettrica regionale.
Un generatore di emergenza permanente o un accumulatore a energia solare o a batteria potrebbe essere considerato una forma di microrete personale se può funzionare in modo indipendente, ma in questa sere prenderemo in considerazione le microreti collegate in rete. Non tutte le fonti di energia supplementari, come ad esempio quella solare, possono funzionare al di fuori della rete elettrica (off-grid) e quindi non soddisfano nessuna delle due definizioni, a meno che non vengano configurate correttamente.
L'uragano Ian interrompe il servizio elettrico: l'alternativa energetica delle microreti
Alla fine di settembre 2022, l'uragano Ian si è lasciato dietro una scia di distruzione in tutta la Florida, causando una temporanea interruzione della corrente, che in alcuni casi è durata più a lungo. Anche alcune zone della Carolina del Sud sono state colpite dopo il breve passaggio della tempesta sull'Atlantico, mettendo ancora una volta in luce la fragilità dell'uomo rispetto alla natura, oltre a quella della rete elettrica.
Come accade ogni volta che ci si prepara al passaggio di un uragano, c'è stata una corsa ad accaparrarsi piccoli generatori per alimentare luci, frigoriferi e ventilatori. Questi possono fornire una soluzione parziale, ma non sono in grado di alimentare il bene più prezioso che ci sia in Florida: l'impianto di condizionamento centralizzato. Un ristretto numero di persone, tuttavia, può permettersi di affrontare con maggiore tranquillità i casi in cui la rete elettrica viene messa fuori uso: sono coloro che hanno installato in casa dei generatori di emergenza permanenti. Altri potrebbero avere a disposizione tecnologie più recenti che integrano sistemi solari e a batteria, o persino veicoli elettrici, per consentire il funzionamento off-grid. Sfortunatamente, entrambe le opzioni possono avere costi proibitivi per qualcosa che si utilizza di rado.
Attualmente, le uniche due opzioni possibili sono: fare affidamento sull'onnipresente rete elettrica per soddisfare tutte le tue esigenze o creare una totale autosufficienza. Il concetto di microrete rappresenta una terza possibilità sotto forma di energia elettrica comune su piccola scala. Oltre alla resilienza in caso di interruzioni di corrente, le microreti consentono l'integrazione delle energie rinnovabili e della generazione locale, che possono ridurre gli attuali costi energetici.
Funzionamento delle microreti
Per la loro stessa natura, le microreti sono progettate per funzionare con una varietà di fonti energetiche, bilanciando in modo intelligente il carico tra i metodi di generazione della corrente più efficienti e convenienti. Quando la rete elettrica generale viene a mancare, subentra la microrete locale, che fornisce almeno una quantità limitata di elettricità ai propri clienti. Anche se un evento localizzato può danneggiare una microrete, questa non è soggetta alle interruzioni diffuse che possono essere causate da eventi molto distanti.
È anche vero che, nei paesi sviluppati, la maggior parte delle reti elettriche funziona normalmente per la maggior parte del tempo. A differenza dei sistemi di emergenza puri, le soluzioni energetiche basate su microreti possono essere configurate per ottimizzare l'uso della corrente anche quando la rete generale funziona perfettamente. Le microreti possono sfruttare la generazione di energia rinnovabile sul posto e l'accumulo in locale come riserva e possono contribuire a spostare il momento in cui la corrente viene ottenuta rispetto a quello in cui viene utilizzata.
Ad esempio, se una microrete semplice dispone di pannelli solari, batterie di riserva e un generatore, durante il giorno può utilizzare i pannelli solari per soddisfare la maggior parte delle esigenze energetiche dei clienti e le eventuali carenze possono essere compensate dalla rete elettrica regionale. Durante la notte, la rete regionale può fornire una quota maggiore di corrente e persino caricare le batterie se le tariffe energetiche sono ridotte. Le batterie possono quindi venire parzialmente scaricate durante il giorno, quando la corrente costa di più, e i generatori possono essere utilizzati in base alle esigenze, ad esempio per eseguire test e interventi di manutenzione.
Un sistema basato su microreti può quindi contribuire a compensare i relativi costi sotto forma di risparmio energetico in tempi normali e aiutare le comunità a prepararsi per le interruzioni di corrente più gravi. Un sistema di microreti solari può persino vendere la corrente alla società di servizi in caso di "raccolto abbondante" di luce solare o di altre fonti rinnovabili, oppure se è opportuno scaricare le batterie in determinati momenti. A seconda delle esigenze dell'utente, una microrete può essere configurata per privilegiare la resilienza, ad esempio nel caso di un ospedale o di una base militare, oppure l'efficienza, ad esempio nel caso di un campus universitario.
Vantaggi delle soluzioni a corto raggio
Una breve distanza tra il punto di generazione della corrente a quello di accumulo o di utilizzo presenta evidenti vantaggi in termini di resilienza. Allo stesso tempo, la trasmissione di energia su lunghe distanze comporta perdite dovute alla dispersione di calore nelle linee. Riducendo la distanza, tali perdite e incongruenze possono essere ridotte al minimo.
Inoltre, l'energia della rete è in gran parte sotto forma di corrente alternata (CA), che deve essere convertita in corrente continua (CC) per molti usi, con inevitabili perdite. I pannelli solari producono corrente continua in modo nativo e le batterie accumulano corrente continua. In teoria, si potrebbe creare una microrete per fornire questo tipo di corrente senza la tipica conversione da CA a CC, con conseguente aumento dell'efficienza.
Infine, anche se l'alloggiamento e la gestione di queste apparecchiature possono risultare onerosi, va detto che una configurazione di questo tipo può comportare vantaggi secondari. Un parcheggio coperto sotto pannelli solari è un ottimo uso già visto in alcune località; forse le comunità adotteranno altre misure per rendere le apparecchiature per le energie rinnovabili utili, o addirittura belle, in altri modi. Si potrebbe immaginare un'opera d'arte funzionale fatta di pannelli solari che accolga i visitatori in un parco commerciale, un'università o un quartiere o qualsiasi altra idea ancora da sviluppare.
Il futuro delle microreti
Come sarà il futuro della generazione di corrente? Sono più che evidenti i grandi vantaggi di un solido sistema di generazione di corrente che sia in grado di ridurre le perdite legate alla trasmissione utilizzando prima fonti rinnovabili, poi batterie di accumulo temporanee e infine la generazione a combustibile fossile per un supporto a lungo termine. Forse assisteremo anche alla proliferazione dell'energia a corrente continua senza conversione in corrente alternata da pannelli solari e batterie.
Cosa succederebbe, però, se venissero effettivamente realizzate tecnologie come la fusione o la geotermia profonda, che potrebbero fornire un'energia quasi illimitata da fonti più centralizzate? Un sistema centralizzato sarebbe ancora più soggetto a interruzioni ancora più gravi e persistenti. La flessibilità del concetto di microrete ne consente l'adattamento a quasi tutti gli scenari.
Qualunque sia lo sviluppo delle microreti, Arrow è pronta a soddisfare le esigenze di componenti degli innovatori. Il futuro è luminoso se utilizziamo le nostre risorse per fornire corrente ad abitazioni ed edifici in modo più efficiente e affidabile.
