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Come utilizzare i propri sistemi di generazione e immagazzinaggio dell'energia elettrica per ottenere nuovi profitti da una rete energetica in rapida evoluzione

Emiliano Cevenini •

La rete energetica è in evoluzione, così come la relazione tra le fonti energetiche e gli utenti. Con un piccolo investimento, l'infrastruttura elettrica esistente potrebbe contribuire a creare ulteriori entrate.

A seguito delle continue richieste da parte di governi, autorità di regolamentazione e consumatori di abbattere le emissioni di carbonio e i costi dell'elettricità, l'intero settore della produzione di energia è in piena fase di cambiamento.

Vasti parchi eolici, sia on- che off-shore, forniscono parte dell'energia a basse emissioni di carbonio, ma la loro produttività è discontinua. Ogni volta che un sistema di alta o bassa pressione attraversa l'area in cui si trovano le turbine, la velocità del vento sale o scende e la potenza elettrica aumenta o diminuisce. Lo stesso vale per altre fonti di energia rinnovabili, come i parchi solari, quando le nuvole coprono il sole o quando cambia il momento dell'alba e del tramonto.

Questi sistemi di produzione sono collegati attraverso una rete elettrica (grid) nella quale il parametro comune è la frequenza, ovvero il valore in base al quale l'intero sistema viene giudicato. Troppa potenza fa salire la frequenza, poca potenza, la fa scendere. In tutta Europa, gli enti regolatori dell'energia prevedono limiti rigorosi entro i quali deve essere mantenuta la frequenza.

L'effetto delle fonti energetiche rinnovabili

I gestori di rete hanno una previsione dei giorni, delle settimane e dei mesi sull'energia che un paese richiede. Nel Regno Unito, The National Grid acquista energia elettrica da un elenco prestabilito di centrali che hanno presentato offerte per la fornitura di energia elettrica. Ovviamente sceglie per prime le aziende che offono un prezzo più basso. Quindi, se le previsioni sono corrette, il risultato è positivo: l'offerta equivale alla domanda e tutto va per il meglio. Ma poi, come abbiamo discusso in precedenza, entrano in gioco le condizioni climatiche.

Quando la frequenza inizia a muoversi in modo imprevisto (rispetto ai modelli previsionali), al gestore della rete serve o un minor consumo di energia (frequenza troppo alta) oppure che venga iniettata più elettricità nel sistema (frequenza troppo bassa). Questi servizi hanno una varietà di nomi e abbreviazioni, ma fondamentalmente sono quantità di energia elettrica iniettata nel sistema molto rapidamente, talvolta entro un secondo dal momento in cui si è verificato l'evento relativo alla frequenza. Se invece i grandi utenti sono in grado di disattivare la domanda per un breve periodo di tempo (ad esempio trasferendola a generatori o batterie o, nel caso di processi industriali, semplicemente disattivandola), il gestore di rete pagherà per queste risposte.

In tutto il mondo, ovunque vi sia la necessità di ridurre la produzione di CO2 delle centrali elettriche, o dove siano installati grandi impianti solari o eolici, servono questi servizi "su richiesta" di supporto alla rete. Questi servizi possono generare entrate supplementari rilevanti per le organizzazioni interessate. Nel Regno Unito le entrate potenziali derivanti da questi servizi sono pubblicate online e alcune organizzazioni ne traggono un buon profitto.

Sistemi di produzione di energia: una nuova fonte di entrate

La prospettiva di nuove fonti di reddito ha anche attirato gli investitori di varie organizzazioni e persino il governo britannico vi sta investendo (forse con un certo ritardo).

In che modo ciò influisce sulla vostra attività? Fondamentalmente, tutti possono avere una fetta della torta.

Le gare d'appalto per la fornitura di servizi energetici sono indette da un'ampia varietà di organizzazioni. La maggior parte di queste sono i cosiddetti "aggregatori". Queste aziende mettono assieme gruppi di piccoli generatori, sistemi di immagazzinaggio dell'energia o altre apparecchiature che assorbono energia e investono in attrezzature speciali come:

  • Sistemi di continuità e di immagazzinaggio su batterie
  • Frigoriferi industriali
  • Pompe e impianti di riscaldamento su silo e serbatoi industriali
  • Elementi a grande consumo energetico come frantoi e mescolatori nell'industria
  • Generatori a gas o diesel

Quando necessario, l'aggregatore mette in funzione il sistema che attiva il generatore/UPS/batteria per immettere nella rete energia (o per assorbirne tramite refrigerazione, pompe, frantoi, ecc.). Si tratta di una descrizione molto semplificata e per salvaguardare il produttore privato dalla rete di distribuzione locale e viceversa sono necessarie alcune complicate opere ingegneristiche. In cambio dell'attuazione di tali interventi, la fatturazione e la distribuzione dei fondi sono a carico dell'aggregatore che percepisce una commissione dall'importo versato dal gestore della rete.

Sistemi UPS e generatori: un'alternativa per l'integrazione nella rete elettrica

Per le organizzazioni con competenze tecniche e risorse sufficienti, esistono anche modi alternativi per integrarsi nella rete. Fornitori specializzati, tra cui Vertiv, hanno sviluppato sistemi che consentono agli operatori dei data center e ad altre organizzazioni commerciali e industriali di partecipare a questi programmi e di generare entrate derivanti da UPS e generatori esistenti o di nuova acquisizione.

Integrazione della rete con l'UPS - Rischi e vantaggi

Si potrebbe temere che l'utilizzo di infrastrutture quali un sistema di continuità o un generatore per questo tipo di attività di integrazione della rete possa comportare rischi aggiuntivi per un'organizzazione. Si tratta di preoccupazioni legittime, ma, in qualsiasi momento, solo una parte della capacità viene utilizzata per servizi di supporto alla rete: esiste sempre una capacità di resilienza sufficiente per coprire eventuali incidenti.

Pertanto, con la strategia giusta, i servizi di supporto alla rete dovrebbero consentire una grande innovazione nel modo in cui gli utenti e gli operatori di rete interagiscono:

  • Potrebbe essere necessario costruire un minor numero di nuove centrali, in quanto l'inerzia della rete elettrica tradizionale fornita dalle centrali elettriche può essere assicurata da batterie.
  • Si potrebbe produrre più elettricità da fonti di energia rinnovabili, come gli impianti solari, e immagazzinarla per utilizzarla durante la notte (una tecnologia in cui Vertiv lavora fin dal 1896!).
  • Deserti e terreni abbandonati potrebbero essere convertiti (in modo sostenibile) in stazioni solari con batterie e connessioni DC in alta tensione per migliaia di chilometri verso aree abitate (ad esempio dal deserto del Sahara all'Italia o alla Spagna).
  • Paesi che producono tutta l'energia che richiedono da fonti "naturali" (vedi https://www.independent.co.uk/news/world/europe/portugal-renewable-energy-generated-electricity-consumption-march-greenhouse-gas-environment-a8289656.html) utilizzando le batterie per la notte
  • Riduzione del consumo di gas, carbone e petrolio in tutto il mondo
  • Le batterie potrebbero dare energia alle nostre future auto elettriche così come alle nostre case
  • Internet delle cose integrerà l'approvvigionamento locale e le utenze di energia elettrica, con conseguente riduzione dei prezzi dell'elettricità.

Utilizzando le risorse esistenti, come grandi magazzini refrigerati, batterie, sistemi di pompaggio, molte organizzazioni C&I, non solo nel Regno Unito, saranno in grado di generare reddito. Questo reddito varierà a seconda della potenza consumata, ma il potenziale potrebbe essere enorme per i gruppi immobiliari e i proprietari di catene di proprietà.

Noi di Vertiv ci impegniamo ad offrire queste diverse opzioni ai nostri clienti e partner, anche in occasione di eventi recenti come l'Energy Storage World Forum che si è tenuto a Berlino nel mese di maggio. La rete elettrica sta mutando e le organizzazioni proattive stanno cambiando il loro rapporto con la rete.
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Hanno contribuito a questo articolo Russell Bulley, Direttore tecnico Vertiv per il supporto e Rob Taylor, Direttore vendite C&I per il Nord Europa.

Per saperne di più sul prossimo evento incentrato sull'energia critica: Smart Energy World Summit, Milano, 24-25 ottobre

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