Solare ed eolico sono fonti potenzialmente inesauribili, ma soggette ad uno scomodo vincolo: sono intermittenti. Una caratteristica che si può eludere in tre modi: utilizzando impianti convenzionali di back-up (generalmente a fonti fossili o nucleare), avvalendosi di accumulatori (il cui stato tecnologico è tuttavia ancora immaturo), modulando la domanda per fornire flessibilità alla rete. Su Energia 3.19 Laura Cozzi (Chief Energy Modeller, International Energy Agency) e Vincenzo Franza (Enel Strategy Group) ci spiegano come quest’ultimo può contribuire a integrare una quota maggiore di rinnovabili non programmabili in modo economicamente sostenibile e ad accelerare la decarbonizzazione del settore elettrico.
“Le rinnovabili non programmabili, come il solare fotovoltaico e l’energia eolica, sono intrinsecamente intermittenti, e la loro produzione può essere prevista con precisione solo a partire da un periodo di tempo piuttosto ravvicinato”.
“Oltre una certa soglia di penetrazione di rinnovabili non programmabili nel mix elettrico, è di fondamentale importanza disporre di sufficiente flessibilità nel sistema per mantenerne la sicurezza e l’affidabilità. Sebbene siano disponibili altre fonti di flessibilità (come ad esempio la modulazione della produzione di impianti convenzionali), esiste un vasto potenziale non sfruttato nel demand response che, insieme allo storage, può contribuire a integrare una quota maggiore di rinnovabili non programmabili in modo economicamente sostenibile e ad accelerare la decarbonizzazione del settore elettrico”.
Per integrare le rinnovabili intermittenti è di fondamentale importanza garantire al sistema elettrico sufficiente flessibilità, il demand response è una delle risposte
“Grazie alle tecnologie digitali, un numero sempre maggiore di consumatori – nel settore industriale, residenziale e dei trasporti – sarà in grado partecipare al mercato del demand response e di fornire servizi di flessibilità alla rete”.
“Durante le ore in cui l’offerta di elettricità rinnovabile è minore o le reti elettriche sono congestionate, dispositivi intelligenti come condizionatori d’aria, caldaie industriali ed elettrodomestici intelligenti possono essere spenti o modulare automaticamente il loro carico, spostando il consumo nelle ore del giorno in cui la produzione di energia rinnovabile è maggiore o quando non ci sono problemi tecnici con la rete elettrica. L’utente finale che presta questa servizio è in genere ricompensato attraverso un incentivo di prezzo, mantenendo comunque un livello di comfort invariato”.
L’utente finale che presta questa servizio è in genere ricompensato attraverso un incentivo
“Il demand response è in uso in diverse regioni (ad es. Giappone, Stati Uniti, Corea del Sud) da molti anni, ma la sua applicazione è rimasta limitata ai grandi consumatori. Generalmente, piccoli gruppi di grandi consumatori, in genere industrie ad alta intensità energetica, ricevono incentivi finanziari in cambio dell’accettazione della possibilità che la loro fornitura venga interrotta a breve scadenza, quando l’operatore di rete lo ritiene necessario per garantire la sicurezza del sistema elettrico. I contratti interrompibili, in uso ad es. in Italia da molto tempo, sono una forma di demand response”.
“A livello globale, si stima che ad oggi il potenziale di demand response tecnicamente disponibile sia pari a circa 4.000 TWh e si prevede che raggiunga 7.000 TWh al 2040 (5), con oltre 85% della crescita dei volumi attribuibile al settore buildings e trasporti. Infatti, sebbene il potenziale di demand response vari a seconda dell’area geografica e del settore, la maggior parte del potenziale si trova nel settore residenziale e commerciale, in particolare nel riscaldamento e nel raffreddamento degli ambienti e dell’acqua. La domanda di elettricità per il riscaldamento e raffrescamento può essere spostata di un certo numero di ore, a seconda dell’inerzia termica degli edifici. La quota residua del potenziale nel buildings è legato all’elettricità utilizzata per elettrodomestici di grandi dimensioni, come lavatrici, frigoriferi, lavastoviglie e asciugatrici. Si prevede che anche il settore trasporti, con la diffusione dei veicoli elettrici, possa dare il proprio contributo”.
Nonostante il crescente interesse delle utility tradizionali e degli investitori, il mercato del demand response è ancor oggi piuttosto limitato e molto frammentato
“I benefici del demand response sono enormi. La piena implementazione del potenziale tecnico (7.000 TWh) porta a circa 200 GW di flessibilità aggiuntiva per il sistema elettrico a livello globale nel 2040, equivalente alla capacità cumulata installata in Italia e Australia. Tale livello di demand response su scala mondiale eviterebbe investimenti in nuove infrastrutture elettriche (nuove capacità di produzione di elettricità, trasmissione e distribuzione) per complessivi 270 miliardi di dollari”.
“Nonostante il crescente interesse delle utility tradizionali e degli investitori, il mercato del demand response è oggi piuttosto limitato (circa 45 GW a livello globale) e molto frammentato, con alcuni operatori che hanno una posizione forte su una particolare regione ma poca influenza a livello globale”.
“Il modello di business del demand response dipende da un quadro normativo che consente all’operatore di rete di acquistare flessibilità lato domanda da una terza parte. Lo stato poco maturo del mercato e la sua distribuzione geografica riflettono pienamente questa circostanza. Il miglioramento e la stabilità del contesto regolatorio saranno quindi fondamentali per la crescita del demand response”.
Il post riprende passaggi dell’articolo di Laura Cozzi e Vincenzo Franza Digitalizzazione: una nuova era nell’energia? pubblicato su Energia 3.19
Laura Cozzi, Chief Energy Modeller, International Energy
Agency
Vincenzo Franza, Enel
Strategy Group
Foto: PxHere
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