2 Marzo 2020

Demand response come risposta all’intermittenza delle rinnovabili

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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 

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Foto: PxHere


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