Tecnologia Smart Grid: Una nuova fonte di energia rinnovabile
Nell'aprile 2019, la quantità di energia generata da fonti rinnovabili come l'energia idroelettrica, eolica e solare ha superato per la prima volta l'intera energia prodotta dalle centrali a carbone, secondo l'Electric Power Monthly. È stato un evento epocale, anche se si prevedeva che il predominio delle energie rinnovabili sarebbe stato momentaneo una volta che gli adeguamenti ciclici come l'aumento del calo dell'energia idroelettrica. L'energia rinnovabile, sia prodotta da utenze regionali che da imprese autonome, è in forte espansione e l'infrastruttura dell'Internet of Things e le relative tecnologie possono rivendicare una notevole quantità di credito per la sua crescita. L'Internet of Things consente un'organizzazione efficiente di queste fonti di produzione di elettricità volatili e ampiamente distribuite con l'aiuto della tecnologia smart grid.
Il nuovo paradigma elettrico: le Smart Grid
Questo nuovo paradigma sono le Smart Grid, che devono consentire di gestire un numero rilevante di diverse risorse elettriche garantendo al contempo la stabilità del sistema con il minimo investimento. Si occupa della stabilità dell'elettricità fornendo una tensione stabile, che è ciò che fa funzionare correttamente apparecchi e macchinari. Di conseguenza, è necessaria una compilazione di nuove apparecchiature insieme alle ultime strategie operative e a nuovi agenti in grado di prevedere i cambiamenti nel sistema elettrico. I principali vantaggi della tecnologia sono elencati di seguito.
- Costruzione di una rete rurale: le tecnologie Smart Grid contribuiscono a sostenere e aggiornare le infrastrutture obsolete, soprattutto nelle reti rurali.
- Protezione contro i blackout: le tecnologie Smart Grid rafforzano il sistema contro interruzioni, blackout e sbalzi di tensione, soprattutto nelle reti rurali.
- Efficienza ottimale: l'organizzazione e il controllo altamente sviluppati rendono possibile un funzionamento ingegnoso e più vantaggioso.
- Uso sostenibile dell'energia: le tecnologie Smart meter offrono la prospettiva di motivare i clienti verso un uso razionale e sostenibile dell'energia, alterando così le loro abitudini di utilizzo.
- Utilizzo nei veicoli elettrici: queste tecnologie facilitano l'uso dei veicoli elettrici nelle società e offrono loro nuovi ruoli e capacità, come quelli derivanti dalla strategia vehicle-to-grid. In questo contesto, facilitano il progresso della diffusione dello stoccaggio da parte dei DSO e degli utenti finali.
Crescita nel corso degli anni
La ricerca sulle smart grid è stata estremamente amplificata nell'ultimo decennio. Questo è il motivo per cui la tecnologia smart grid è stata trasferita dalla realtà virtuale e dalla nozione alla fase di implementazione. Negli ultimi dieci anni sono stati pubblicati 26.668 diversi articoli di ricerca sulle smart grid, il che dimostra un vivo interesse dei ricercatori in questo campo. La figura seguente mostra la domanda e la pubblicazione annuale di dati sulla tecnologia smart grid.
Transizione verso un'economia verde
L'obiettivo generale delle reti è migliorare l'efficienza, l'affidabilità e la sostenibilità dei dispositivi che funzionano con l'elettricità. A questo proposito, questi sono i seguenti motivi per cui la tecnologia smart grid è davvero l'opzione migliore per promuovere l'energia rinnovabile.
- Elettricità su richiesta e riduzione dei consumi: il vantaggio più importante delle smart grid è che consente di monitorare l'utilizzo dell'energia in qualsiasi momento su qualsiasi contatore di energia. In questo modo, gli utenti finali sono consapevoli del loro consumo reale.
- Sostenibilità energetica: la sostenibilità energetica è diventata un problema globale. Sebbene l'energia rinnovabile sia l'aspetto chiave per diventare ecologici, presenta alcuni problemi logistici. Ad esempio, è quasi impraticabile utilizzare l'energia rinnovabile attraverso sistemi di rete obsoleti, tradizionali e vecchi.
- Distribuzione di dati intelligenti: in parole povere, l'impiego di smart grid per fornire energia è il passo fondamentale per passare alla distribuzione digitale dell'energia. I dispositivi di rete intelligenti, ottimizzati e in tempo reale forniscono informazioni adeguate per affrontare i problemi di qualità dell'energia in tempo.
- Riduzione delle emissioni di carbonio: tutti i modi sopra menzionati in cui le smart grid stanno spingendo l'energia rinnovabile portano alla riduzione del consumo di energia con conseguente riduzione delle emissioni di C02. Pertanto, la tecnologia smart grid promuove un futuro sostenibile. Quando le utility ottengono un maggiore controllo sulle reti, la diffusione dell'energia rinnovabile diventa più facile.
Diventare una parte indispensabile della sostenibilità
Lo sviluppo della tecnologia, l'urbanizzazione e gli standard delle fonti di reddito hanno aumentato la domanda di fabbisogno energetico. Ciò ha fatto sì che l'utilizzo di energia elettrica aumenti a livelli che potrebbero non essere più controllabili se lasciati incustoditi. Circa il 75-80% del consumo totale di energia viene consumato nelle città, che sono responsabili dell'80% delle emissioni di gas serra. La tecnologia Smart Grid offre una soluzione per la generazione di energia elettrica e un modo ingegnoso per la diffusione e la distribuzione di questa energia. Grazie alla sua flessibilità, può essere installata più facilmente e richiede meno spazio rispetto alle reti tradizionali. Il concetto di progettazione di Smart Grid è finalizzato all'osservabilità della rete, a creare la controllabilità delle risorse e a migliorare le prestazioni e la sicurezza del sistema di alimentazione e soprattutto gli aspetti economici delle operazioni, della manutenzione e della pianificazione.