Di Steven Shackell
Nell'ottobre 2019, a causa degli incendi nel nord della California, la rete elettrica principale della contea di Humboldt è stata interrotta per più giorni in via precauzionale. Purtroppo, la vita di alcuni residenti di Humboldt dipendeva da apparecchiature mediche alimentate elettricamente. Fortunatamente, la vicina microrete Blue Lake Rancheria ha fornito elettricità a queste persone e ha letteralmente salvato loro la vita.
Le microreti stanno trasformando il modo in cui produciamo, distribuiamo e consumiamo elettricità. In questo articolo vengono esplorati gli aspetti fondamentali di una microrete e i vantaggi della raccolta e della distribuzione decentralizzata dell'energia.
Che cos'è una microrete?
Una microrete è un piccolo sistema energetico localizzato che può funzionare indipendentemente o in combinazione con la rete elettrica principale. Data l'ampia natura della sua definizione, una microrete può variare notevolmente in termini di dimensioni, da una singola abitazione a un intero comune con decine di migliaia di edifici.
La caratteristica distintiva di una microrete è la sua capacità di funzionare in modo autonomo e di disconnettersi rapidamente dalla rete elettrica principale in caso di disastro naturale, guasto della rete o interruzione pianificata. La resilienza delle microreti ha un valore inestimabile per strutture critiche come ospedali, servizi di emergenza, avamposti di difesa, data center e impianti di produzione.
Inoltre, le microreti possono produrre la propria elettricità in modo indipendente. Nella maggior parte dei casi, anche se non sempre, la produzione di energia tramite microreti utilizza fonti energetiche altamente efficienti ed ecologiche. Queste fonti lavorano insieme per produrre, immagazzinare e distribuire elettricità all'interno dell'area di servizio della microrete. Ad esempio, il campus dell'Università del Colorado a Boulder funziona come una microrete per la contea di Boulder, servendo decine di edifici, strutture di ricerca e dormitori per aumentare la resilienza energetica del campus e ridurre l'impatto del carbonio per incrementare la resilienza energetica del campus e ridurre l'impatto del carbonio.
Il ruolo della raccolta dell'energia nelle microreti
Sin dalla rivoluzione industriale, i combustibili fossili sono stati il mezzo principale per produrre elettricità. Tuttavia, gli impianti alimentati a carbone e gas naturale sono grandi, costosi e si basano su un modello di produzione energetica centralizzato.
La raccolta decentralizzata dell'energia è un elemento fondamentale in un sistema di microrete e comporta la cattura e l'accumulo dell'energia prodotta in modo sostenibile dall'ambiente circostante. Esistono diverse tecnologie comuni utilizzate per la raccolta dell'energia in una microrete.
Raccolta dell'energia solare
I pannelli solari sono straordinariamente scalabili, con sistemi che vanno da microreti a scheda singola a parchi solari che generano megawatt. La raccolta dell'energia solare, combinata con la tecnologia delle batterie, consente di attivare reti intelligenti e microreti in tutto il mondo. Questa energia abbondante e pulita può produrre elettricità durante il giorno, immagazzinare energia nelle batterie per la notte e i giorni senza luce solare e fornire una resilienza energetica completamente indipendente su varie scale. La tecnologia dei caricabatteria a commutazione, come il BQ255 di TI, rende il passaggio dall'energia solare diretta a quella a batteria semplice e quasi istantaneo.
Raccolta dell'energia eolica
Generalmente impiegata nelle microreti delle dimensioni di un comune, la tecnologia di raccolta dell'energia eolica utilizza turbine eoliche che catturano l'energia cinetica del vento. La raccolta dell'energia eolica è particolarmente utile per le microreti nelle aree in cui il vento è costante e viene spesso utilizzata come fonte di energia supplementare intermittente. Le turbine eoliche possono variare in dimensioni e la più grande produce elettricità sufficiente per 80.000 abitanti all'anno.
Raccolta dell'energia termica
I sistemi di raccolta dell'energia termica sono più limitati a livello regionale rispetto all'energia eolica, poiché possono esistere solo in aree con elevata attività geotermica. Tuttavia, nelle aree in cui questa attività è presente, la raccolta dell'energia termica può produrre elettricità costante e affidabile per le microreti. Ad esempio, l'Islanda produce oltre il 20% dell'elettricità e quasi tutto il riscaldamento dall'attività geotermica. La capitale, Reykjavik, è alimentata da una microrete e il 95% del riscaldamento e il 25% dell'elettricità provengono dalla raccolta dell'energia geotermica.
Microreti: la potenza del futuro
Le microreti sono in prima linea nella transizione verso un'infrastruttura energetica sostenibile e affidabile. La necessità di mega centrali elettriche centralizzate viene eliminata con l'avvento della raccolta e dell'accumulo sostenibili dell'energia, che ora svolgono un ruolo vitale nella realizzazione di sistemi energetici decentralizzati di microreti in tutto il mondo. Mentre la società continua ad evolversi di fronte alle sfide del cambiamento climatico e della diversità del panorama energetico, le microreti offrono una soluzione promettente, scalabile e sostenibile senza incidere negativamente sulla disponibilità energetica.
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