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Approfondimenti

19 Febbraio 2009

La generazione distribuita di energia: decentramento, smart grid e democrazia energetica

(Filippo Franchetto)

Non semplice offrire una definizione univoca di "generazione distribuita". Si tratta infatti di delineare un nuovo modello energetico alternativo a quello prevalente, che in gran parte ancora incentrato sulla produzione centralizzata di energia.

L'attuale sistema centralizzato

Il panorama energetico globale vede la presenza di un numero limitato di industrie che concentrano la produzione elettrica in megacentrali a combustibili fossili e nucleari. L'elettricità prodotta viene immessa in grandi dorsali ad alta tensione, da cui si dipartono le reti che arrivano fino alle nostre abitazioni, industrie, città.

Questa complessa e costosa infrastruttura, che incide in maniera significativa sul prezzo finale dell’energia, presenta una certa rigidità: infatti il flusso di elettricità viaggia in maniera unidirezionale, dal luogo di produzione a quello di consumo. In questo contesto, l’utente finale che utilizza energia riveste il ruolo passivo -e ignaro- di semplice “consumatore” di energia.

La necessità di progettare e costruire grandi centrali, nonché di realizzare tralicci per distribuire l’energia elettrica a milioni di persone, rendeva per così dire “naturali” i monopoli energetici. In Italia il processo di nazionalizzazione dell’Enel, avvenuto nel 1963, rispondeva proprio a questo tipo di esigenze: soltanto accentrando i capitali e il know-how in un’unica grande azienda pubblica si è riusciti a portare a termine in pochi anni una gigantesca e indispensabile opera di “elettrificazione rurale”, che ha portato l’energia elettrica negli angoli più sperduti del Paese.

Il contesto energetico nazionale ha subìto alcune importanti mutazioni rispetto agli anni del boom economico.
Innanzitutto, a partire dal 1992 è stato avviato un percorso di liberalizzazioni, che ha portato a un superamento del monopolio statale dell’energia elettrica, in favore di un regime (tuttora imperfetto) di concorrenza tra aziende energetiche, e che ha offerto anche al singolo cittadino la possibilità di diventare un produttore di energia.
In secondo luogo, il processo di elettrificazione del Paese è pienamente concluso; semmai si deve valutare oggi l’opportunità di un graduale smantellamento di centrali elettriche e tralicci dell’alta tensione in località di particolare valore ambientale e storico-paesaggistico. Questo sta portando a un radicale ripensamento delle modalità di produzione e consumo dell'energia.

Verso un nuovo paradigma energetico

La generazione distribuita rappresenta una diversa modalità di pensare e gestire la rete elettrica, basata non più (o non solo) su grandi centrali collegate a reti estese di tralicci, bensì su unità produttive (campi eolici, fotovoltaici, centrali a biomasse, cogeneratori) di piccole-medie dimensioni, distribuite omogeneamente sul territorio e collegate direttamente alle utenze o comunque a reti a basso voltaggio.

Uno dei maggiori vantaggi della generazione distribuita consiste nella minore lunghezza delle reti di distribuzione e trasmissione dell’elettricità. Le lunghe reti ad alta tensione perdono per strada circa il 7% dell’elettricità trasportata e, oltre a comportare ingenti costi di costruzione e manutenzione (che paghiamo in bolletta), sono a costante rischio di interruzioni e black-out.

La generazione distribuita, invece, è al riparo da questi rischi, poichè avvicina la centrale elettrica, o meglio più centrali elettriche interconnesse, al luogo di utilizzo finale dell’energia. Aumenta anche l’affidabilità della rete, poiché il fermo di un impianto non comporta l’interruzione della fornitura, ma viene compensato dalla presenza delle altre centrali. Questo aspetto è particolarmente importante per gli impianti a fonti rinnovabili, che per la maggior parte erogano energia in maniera discontinua.

La rete elettrica, all'interno di questo nuovo scenario, cambia completamente ruolo e funzioni. E' infatti destinata gradualmente a trasformarsi da rete "passiva", in cui l'elettricità semplicemente scorre dal luogo di produzione a quello di consumo, a rete "attiva" e "intelligente" (smart grid), capace di gestire e regolare più flussi elettrici che viaggiano in maniera discontinua e bidirezionale.

Con la progressiva diffusione dei piccoli impianti a fonti rinnovabili, i luoghi di produzione e di consumo dell'energia elettrica tendono non solo ad avvicinarsi, ma spesso a coincidere. Inoltre, i flussi energetici provenienti da impianti a fonti rinnovabili, come il fotovoltaico e l'eolico, dipendono da fattori metereologici non prevedibili. Questo significa che tensione e frequenza dell'elettricità variano continuamente, sottoponendo le attuali reti a livelli elevati di stress.

Lo sviluppo di tecnologie come i dispositivi di protezione della rete, di interconnessione e di controllo dei carichi elettrici si muove proprio nell'ottica di fornire alla rete una "intelligenza" sempre maggiore.

I detrattori delle energie rinnovabili e della generazione distribuita utilizzano spesso l'argomento in base al quale la rete elettrica nazionale non sarebbe in grado di gestire un sistema complesso di flussi elettrici, provenienti da una molteplicità di impianti a fonti rinnovabili funzionanti in maniera discontinua. Naturalmente questa considerazione è vera solo se rapportata alla rete elettrica attuale e alle sue rigidità strutturali. Occorre attivare gradualmente una nuova "intelligenza di rete" , realizzabile con le attuali tecnologie: numerose esperienze pratiche, soprattutto in Germania, hanno dimostrato la piena fattibilità tecnica di sistemi di generazione distribuita alimentati esclusivamente a fonti rinnovabili.
 
La generazione distribuita, avvicinando luogo di produzione e luogo di consumo, consente inoltre un sicuro utilizzo del calore di scarto dei processi di combustione. Nella maggior parte delle grandi centrali termoelettriche, circa 2/3 dell’energia primaria contenuta nel combustibile viene sprecata ed esce dal camino sotto forma di calore inutilizzato. Grazie a piccoli impianti a biomassa e di micro-cogenerazione diffusi sul territorio, si possono assicurare le condizioni economiche e tecniche ideali per sistemi di teleriscaldamento e di distribuzione del calore su brevi distanze, per utenze residenziali, industriali e del terziario.

Energia e modelli sociali

Spesso vengono messe in secondo piano le implicazioni sociali e politiche connesse a una rivoluzione energetica di questa portata. E’ difficile immaginare, all’interno dell’attuale contesto centralizzato, la possibilità di un accesso "democratico" alle risorse energetiche da parte dei singoli individui e delle comunità locali.

Ma nella prospettiva di un graduale decentramento della produzione energetica nelle mani di milioni o miliardi di piccoli produttori, viene meno il ruolo e la stessa ragion d’essere dei grandi gruppi energetici, che con le loro lunghe catene di approvvigionamento delle risorse rappresentano il principale elemento di rigidità e di conflitti all'interno dell’economia globalizzata. La scelta di “regionalizzare” l’economia energetica, oltre ad assicurare uno sviluppo locale davvero sostenibile, favorisce una progressiva autonomia politica dai paesi produttori.

Molti segnali indicano che la transizione verso le rinnovabili e l’affermazione di un modello energetico basato sulla generazione distribuita non rappresentano delle utopie, bensì realtà concrete che a piccoli ma spediti passi, giorno dopo giorno, si stanno affermando su scala globale.

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