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Che cos’è una microgrid?

Una microgrid è una rete locale di produzione e distribuzione di energia, che può funzionare in maniera indipendente quando è disconnessa dalla rete elettrica principale al verificarsi di una crisi, quale un black out, o una tempesta, o semplicemente per soddisfare picchi di richiesta degli utenti delle microgrid, evitando, contemporaneamente, maggiori costi energetici. Tali piccole reti riforniscono un determinato gruppo di utenti a livello locale, come possono essere un complesso abitativo, un centro d’affari, un ospedale, o un impianto di produzione, che si trovino nelle immediate vicinanze. Le microgrid sono alimentate da generatori, o da fonti di energia rinnovabile, come i pannelli solari, o le pale eoliche e, generalmente, vi vengono integrate unità di stoccaggio energetico quali le batterie.

 

Le microgrid a basso impatto ambientale, che integrano i sistemi di generazione di energia rinnovabile e di accumulo di energia, si stanno diffondendo sempre più, grazie a:

  • Vantaggi in termini di sostenibilità ambientale
  • Calo dei costi delle tecnologie di stoccaggio energetico e dei sistemi di generazione di energia rinnovabile (per esempio gli impianti fotovoltaici)
  • Sviluppo di sistemi di controllo intelligenti che trasformano le microgrid in smart grid, permettendo la gestione attiva dei carichi elettrici e dell’energia accumulata e riducendo i costi di approvvigionamento dell’energia.

Come funziona una microgrid?

Le reti elettriche collegano le fonti centrali di alimentazione alle abitazioni ed agli edifici, su lunghe distanze, per mezzo di una rete di cavi sotterranei, o tramite linee aeree. Le microgrid funzionano secondo lo stesso principio, collegano fonti di energia distribuita, come i generatori, fonti rinnovabili, come i pannelli solari e le batterie, ad utenti finali locali, che possono essere abitazioni, comunità, aziende, o fabbriche, che si trovane nelle immediate vicinanze. Le microgrid possono funzionare in maniera indipendente rispetto alla rete elettrica principale e vengono spesso gestite da sistemi di software sofisticati, che aumentano, o riducono le fonti di approvvigionamento e la produzione secondo le necessità. Le microgrid, inoltre, comprendono anche l’hardware necessario per la distribuzione dell’energia autoprodotta.
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Quali sono i vantaggi offerti dai sistemi delle microgrid?

I vantaggi offerti dal sistema energetico delle microgrid includono:
  • Il risparmio sui costi dell’elettricità, poiché si preleva energia dalla rete solo quando costa meno, grazie alla generazione distribuita ed alle batterie che incrementano l’autoconsumo
  • La creazione di un’ulteriore fonte di reddito, con la fornitura di servizi accessori remunerati alla rete nazionale (ove regolamentata / consentita)
  • Il raggiungimento degli obbiettivi collegati alla sostenibilità ed alla riduzione delle emissioni inquinanti
  • Il miglioramento di sicurezza e resilienza, grazie alla possibilità di disconnettersi dalla rete in caso di interruzioni di corrente, per salvaguardare la continuità dell’alimentazione ai carichi critici anche nel corso di potenziali blackout
  • L’ottimizzazione dei costi relativi all’utilizzo dell’energia da rete nazionale, la generazione di fonti distribuite e la ricarica di eventuali sistemi di accumulo, grazie ai sistemi di gestione avanzati, propri delle microgrid

Off-the-grid, o microgrid?

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Trasformare l’energia da costo a opportunità

Essere off-the-grid significa non essere fisicamente collegati ad alcuna impresa di pubblica utilità del settore energetico. Pertanto, le abitazioni, gli edifici, o le comunità off-grid, si affidano completamente a fonti proprie di energia, che possono, spesso, essere costituite da fonti di energia rinnovabili quali sole e vento. Le microgrid sono operative quando sono collegate alla rete principale, tuttavia possono funzionare anche in modalità autonome - stand-alone - o “isola”. Conseguentemente, quest’ultima modalità permette alle microgrid di operare completamente off-the-grid e di non essere affatto connesse ad alcuna fonte energetica centrale. Si tratta delle microgrid note come “remote microgrids”, che solitamente operano in aree, ove non c’è accesso ad una rete di alimentazione elettrica a prezzi abbordabili nelle immediate vicinanze. 

Quanta energia può generare una microgrid?

Le microgrid, comunemente, si collocano in una fascia che va da 100 kilowatt (kW) a diversi megawatt (MW), tipicamente allo scopo di alimentare gruppi di edifici residenziali, o di uffici, o impianti di produzione. A New York, per esempio, Enel X ha installato una microgrid presso un complesso abitativo di 625 unità nell’area di Brownsville, che integra un sistema fotovoltaico ad energia solare da 400 kW, 300 kW/1.2MWh di energia stoccata ed una cella a combustibile da 400 kW. Su scala più ampia, Enel X ha installato una microgrid solar-plus-storage più grande per la fabbrica Eaton Electrical di Las Piedras, a Puerto Rico, che integrerà circa 5 MW di energia solare fotovoltaica ed approssimativamente 1.1 MW/2.2 MWh di energia accumulata tramite batterie nei sistemi di generazione di energia in loco della struttura. Si è trattato del secondo progetto di Enel X per Eaton sull’isola. Establishment Labs, un produttore costaricano di dispositivi medici di ultima generazione, ha optato per una microgrid alimentata da un sistema fotovoltaico da 276 KW installato sul tetto, integrato con batterie agli ioni di litio da 500 kW/1 MWh.

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