Le Centrali Elettriche Virtuali come soluzione alla crisi energetica
Il settore energetico è in continuo fermento, offrendo soluzioni innovative ed efficienti non solo per produrre energia pulita ma anche per gestire le grandi richieste energetiche usando sistemi decentralizzati. È quanto riescono a fare le Centrali Elettriche Virtuali.
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Cosa sono le Centrali Elettriche Virtuali?
Negli ultimi anni ha preso forma una soluzione innovativa e intelligente in grado di gestire le richieste energetiche in eccesso: le Centrali Elettriche Virtuali o in inglese Virtual Power Plants (VPP).
Le Centrali Elettriche Virtuali agiscono come centrali tradizionali, cioè producono energia elettrica partendo da una fonte di energia primaria, ma non lo fanno attraverso una forma fisica centrale. Spieghiamolo meglio:
I VPP, grazie a sofisticati algoritmi e piattaforme digitali, riescono ad aggregare una vasta rete di risorse energetiche fisiche decentralizzate in un sistema di controllo unico e bilanciano l'offerta e la domanda di energia elettrica della rete.
Sostanzialmente, le Centrali Elettriche Virtuali coordinano il funzionamento di unità di produzione dislocate sul territorio (es. impianti fotovoltaici, centrali idroelettriche, turbine eoliche, impianti a biogas) in modo da fornire una capacità di generazione che può essere attivata e disattivata in risposta alla domanda energetica del sistema.
Le Centrali Elettriche Virtuali come evoluzione dello scambio sul posto
In America, le Centrali Elettriche Virtuali stanno gradualmente sostituendo l'approccio tradizionale dello scambio sul posto (SSP) per la gestione dell'energia solare, cioè la cessione di eccesso di elettricità degli impianti fotovoltaici nella rete, allo scopo di utilizzarla in momenti di scarsa produzione. Questo fenomeno è legato alla capacità dei VPP di rispondere alla domanda energetica dell'intero sistema in modo più efficiente all'interno di un contesto in cui le interruzioni di corrente sono sempre più frequenti a causa dei fenomeni atmosferici estremi legati al cambiamento climatico.
Come funzionano le Centrali Elettriche Virtuali
Se un impianto fotovoltaico non sta generando energia in un preciso momento, grazie alle Centrali Elettriche Virtuali, una turbina eolica, collocata nella stessa area di riferimento, compensa la mancanza di energia.
Le Centrali Elettriche Virtuali riescono a gestire questo genere di sistema attraverso una serie di passaggi chiave:
- Aggregazione delle risorse: le risorse energetiche distribuite vengono collegate attraverso una piattaforma centralizzata, consentendo la loro gestione come un'unica entità;
- Ottimizzazione operativa: Utilizzando algoritmi avanzati e intelligenza artificiale, ottimizzano l'utilizzo delle risorse disponibili per massimizzare l'efficienza e ridurre i costi operativi. Così facendo, possono programmare la produzione di energia in base alla previsione meteorologica, alla domanda e alle condizioni di mercato;
- Partecipazione ai mercati energetici: Questi sistemi potrebbero partecipare più attivamente ai mercati energetici, offrendo servizi di produzione, capacità di riserva e altri servizi di rete.
L'esempio Americano delle Centrali Elettriche Virtuali
Il concetto dei VPP ha richiesto del tempo prima di essere pienamente adottato. L'azienda Sunnova Energy, nata nel 2012, ha giocato un ruolo chiave in questo processo, concentrando inizialmente la maggior parte delle sue attività in California, New Jersey e Porto Rico. Dopo l'approvazione della Federal Energy Regulatory Commission (Ferc) nel 2020, i VPP hanno avuto accesso ai mercati all'ingrosso e hanno guadagnato terreno, diventando veri e propri fornitori. Tuttavia abbiamo dovuto aspettare il 2021 per lo sviluppo di grandi VPP grazie a collaborazioni importanti. Attualmente questi sistemi rappresentano circa il 4-8% della domanda di picco di elettricità degli Stati Uniti, con alcuni Stati e aziende che li stanno adottando rapidamente.
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Le prospettive delle Centrali Elettriche Virtuali in Italia
L'Italia potrebbe beneficiare notevolmente dall'adozione delle Centrali Elettriche Virtuali, specialmente tenendo conto che le fonti di energia pulita sono legati alle condizioni meteorologiche. Pensiamo ai sistemi fotovoltaici e ai parchi eolici.
Nell'ottica della transizione energetica europea, i VPP potrebbero facilitare l'integrazione su larga scala di fonti energetiche rinnovabili, come il solare e l'eolico, spingendo al contempo verso l'indipendenza dai combustibili fossili e contribuendo alla riduzione delle emissioni di carbonio.
Dal canto loro, grazie all'ottimizzazione delle risorse disponibili e all'allontanamento da impianti di generazione convenzionali (costosi e inquinanti), i consumatori potrebbero riuscire ad abbattere i costi energetici.
Le Centrali Elettriche Virtuali potrebbero migliorare la stabilità e l'affidabilità del sistema elettrico italiano, specie durante i momenti di picco giornaliero e annuale, fornendo servizi di riserva in risposta alle fluttuazioni della domanda e delle condizioni di rete.
Lo sai che anche i proprietari di auto elettriche potrebbero creare un VPP?
Sfruttando la ricarica di tipo bidirezionale dei veicoli elettrici, quindi la capacità dell'energia di fluire in entrata e in uscita, possono collegare le proprie risorse e allo stesso tempo sia ricaricare i veicoli (da consumatori) sia cedere energia in eccesso alla rete (da produttori). Questa pratica potrebbe riuscire a soddisfare l'aumento della domanda di energia legata alla diffusione delle auto elettriche in Italia.
