Smart Grid, Smart Grid, Smart Grid

Una smart grid è una rete elettrica intelligente in cui esiste una connessione tra tutti i partecipanti al mercato dell'energia, volta a fornire servizi energetici, ridurre i costi e aumentare l'efficienza, nonché integrare le fonti energetiche distribuite, comprese le fonti energetiche rinnovabili.

Si tratta di reti elettriche e di comunicazione che consentono di regolare in tempo reale la produzione e il consumo di energia elettrica, sia a livello locale che globale. Il loro principio è una comunicazione bidirezionale interattiva tra fonti di produzione e dispositivi o consumatori sulle attuali possibilità di produzione e consumo di energia.

Un'altra definizione: le reti intelligenti sono sistemi di alimentazione che utilizzano tecnologie di informazione e controllo, elaborazione distribuita dei dati e sensori e controlli associati per integrare il comportamento e le azioni dei consumatori e di altre parti interessate e per fornire in modo efficace un'alimentazione sostenibile, economica e affidabile... .

Con l'aumentare della quota di fonti energetiche rinnovabili nella rete elettrica, aumenta anche la domanda, in particolare per le reti a bassa tensione. Le reti a bassa tensione non svolgono più solo il compito di ricevere e distribuire l'elettricità dalle reti di distribuzione, ma svolgono sempre più il compito di reimmettere l'elettricità generata decentralmente nelle reti di distribuzione.

L'invasione delle fonti di energia rinnovabile nel panorama energetico ha cambiato in modo significativo il flusso di energia nella rete: ora i consumatori non solo consumano, ma producono anche elettricità attraverso la stessa rete. Pertanto, il flusso di energia è ora bidirezionale.

La rete intelligente invia elettricità dai fornitori ai consumatori utilizzando la tecnologia digitale bidirezionale per gestire la domanda dei consumatori. Questo aiuta a risparmiare energia, ridurre i costi, migliorare l'usabilità e la trasparenza.

Tuttavia, gli esperti di privacy e sicurezza avvertono del potenziale di sorveglianza e della vulnerabilità di questa tecnologia, che potrebbe essere sfruttata anche dai ladri. Inoltre, sincronizzare i clienti con il prezzo può destabilizzare la rete.

L'utilizzo dell'energia solare fotovoltaica nell'area ecologicamente pulita Solarsiedlung, a Vauban (Friburgo, Germania).

Caratteristiche delle reti intelligenti:

• Automazione completa. Include un sistema di monitoraggio e controllo digitale, sensori integrati che monitorano il comportamento della rete e failover automatico. Garantisce la disponibilità di informazioni in tempo reale su carico di rete, qualità dell'alimentazione, interruzioni, ecc.
• Integrazione completa con il cliente. La sua essenza è fornire ai consumatori contatori digitali un flusso di informazioni bidirezionale in tempo reale, che consente di creare tariffe tariffarie in base alla situazione attuale della rete (i cosiddetti "contatori elettrici intelligenti"). Ciò consente ai clienti di gestire in modo efficiente i consumi, come il riscaldamento dell'acqua, il lavaggio o la ricarica delle batterie.
• Adattamento a diversi modi di produrre elettricità. Lo sviluppo delle reti intelligenti inizia principalmente nel momento in cui iniziano a connettersi al sistema di distribuzione fonti di elettricità più piccole, il cui comportamento è difficile da prevedere: ad esempio, impianti solari ed eolici, microturbine a gas e altre tecnologie di generazione elettrica decentralizzata che consentono agli utenti di generare elettricità dalle proprie risorse e vendere l'eccesso alla rete. La potenza della luce solare o del vento è molto difficile da prevedere ovunque si trovino queste fonti decentralizzate. Poiché le reti intelligenti inviano regolarmente informazioni sul consumo di elettricità, è possibile regolare la potenza, ad esempio nelle centrali elettriche che utilizzano combustibili convenzionali.

Le reti elettriche convenzionali di solito utilizzano già in una certa misura la tecnologia dell'informazione e del controllo. Nella rete intelligente, queste tecnologie vengono ulteriormente sviluppate.

Il cambiamento principale a livello di utente finale è l'installazione di contatori intelligenti. I loro compiti principali sono la lettura remota dei dati e la capacità di fatturare prezzi che cambiano nel tempo.

Contatore elettrico intelligente

I contatori intelligenti sono contatori elettrici che registrano il consumo di elettricità a intervalli di 1 ora o meno e trasmettono queste informazioni almeno una volta al giorno alla società energetica per scopi di monitoraggio e controllo.

I contatori intelligenti forniscono una comunicazione bidirezionale tra il contatore e il sistema centrale.

Il trasferimento dei dati tra i singoli componenti della rete avviene tramite modem telefonico, GSM, connessioni ADSL o altre modalità. Ciò consente lo sviluppo di tariffe più differenziate e quindi incentivi di prezzo più favorevoli per i consumatori domestici (mercato intelligente).

A differenza dei sistemi di monitoraggio dell'energia domestica, i contatori intelligenti possono raccogliere dati per la lettura remota.

L'utente può realizzare vantaggi economici senza rinunciare alla comodità, solo se ci sono anche dispositivi che funzionano automaticamente, preferibilmente durante le tariffe basse. Si tratta di processi che non sono critici in termini di tempo, come la ricarica di veicoli elettrici, il funzionamento di pompe di calore, il congelamento, il riscaldamento (caldaie elettriche) o il lavaggio delle stoviglie.

Ad esempio, per l'utente di elettricità, questa tecnologia garantisce che il veicolo elettrico venga caricato esattamente quando c'è un buon accesso a energia rinnovabile a basso costo. In questo modo, l'energia eolica può essere utilizzata al meglio nelle ore in cui soffiano forti venti.

Un altro esempio sono i sistemi di controllo che aiutano automaticamente le industrie a chiudere i processi di produzione a bassa priorità quando i prezzi dell'elettricità sono temporaneamente alti.

Con gli accumulatori notturni e le tariffe notturne fisse, questo è stato implementato già decenni fa, ma i sistemi moderni possono funzionare in modo più flessibile e intelligente, il che è particolarmente importante per l'inclusione di fonti energetiche rinnovabili.

Sicurezza informatica

Uno dei principali problemi delle reti intelligenti sono gli attacchi informatici. L'idea, il concetto e la topologia delle reti intelligenti si basano su soluzioni IT che comportano una certa minaccia. Le reti intelligenti dipendono da molti computer, reti di computer, software e tecnologie di comunicazione per il loro funzionamento e controllo efficace.

L'interferenza non autorizzata con l'infrastruttura IT di questo criminale informatico può provocare enormi perdite, direttamente e indirettamente, a causa della mancanza di alimentazione a destinatari specifici.

La complessità della rete significa che ci sono lacune ancora da identificare. Pertanto, è difficile valutare il rischio associato a un potenziale attacco a causa delle dimensioni, della complessità e della natura dinamica del sistema di alimentazione, nonché dell'imprevedibilità dei potenziali aggressori.