Transizione energetica a casa: tutti possono partecipare grazie alla Smart Grid

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L’espansione delle energie rinnovabili procede rapidamente e pone nuove sfide alla nostra rete elettrica. È tempo di ripensare e davvero ognuno di noi può aiutare.

La nostra produzione di energia sta subendo una trasformazione tanto necessaria. Questo lunedì, secondo l’Agenzia federale tedesca per le reti, il 64% dell’elettricità nel paese è stata generata da fonti rinnovabili, circa il 15% in più rispetto allo scorso anno. Questa è una buona notizia, ma è anche una sfida. Perché le fonti energetiche rinnovabili hanno il grosso problema di non essere controllabili.

Ad esempio, possiamo semplicemente scaricare più carburante in una centrale elettrica a combustibili fossili secondo necessità e otteniamo più elettricità. Ma il sole e il vento non possono essere controllati; nella migliore delle ipotesi, possono essere previsti per poche ore o giorni.

Ciò a sua volta significa che invece di adeguare la produzione di energia al consumo nelle ore di punta, come abbiamo fatto in passato, ora dobbiamo adeguare il consumo di energia alla disponibilità. In questo caso, la casa intelligente è un elemento fondamentale e c’è ancora infinito lavoro da fare.

Naturalmente, le fonti energetiche negli Stati Uniti sono molto diverse rispetto a quelle europee, con un mix di circa il 60% per i combustibili fossili e circa il 21,5% per le rinnovabili nel 2022. E la quota varia molto a seconda di ogni stato, alcuni dei quali sono grande quanto un paese europeo.

In Germania l'energia elettrica viene scambiata alla borsa energetica EEX di Lipsia; i prezzi, che variano di ora in ora, vengono determinati in un'asta alle ore 12:00 del giorno precedente e annunciati dalle ore 12:40 in poi. Maggiore è la quota di energie rinnovabili, maggiori sono le fluttuazioni. Dobbiamo trarne vantaggio.

Il concetto è noto negli Stati Uniti come time-of-use (TOU) ed è abilitato dai contatori intelligenti, ma l'opzione è disponibile solo presso un numero limitato di fornitori di servizi pubblici in stati selezionati degli Stati Uniti.

Dall'altra parte dell'oceano, però, ci sono già diversi fornitori di tariffe elettriche variabili, come ad esempio la start-up berlinese Tibber. Qui, i clienti pagano un prezzo base mensile e tutti gli altri costi vengono trasferiti direttamente: tasse, commissioni di rete e così via vengono aggiunti al prezzo di scambio EEX effettivo.

Una tariffa di questo tipo è il modo più semplice e diretto per coinvolgere tutti. Premiando il consumo di energia al momento giusto, è possibile controllarlo, perché se partecipi puoi risparmiare un sacco di soldi.

Le possibilità sono infinite. Sia che la lavastoviglie intelligente si accenda automaticamente durante il giorno all'ora più comoda, che l'auto elettrica riempia la batteria nel modo più economico possibile o che la pompa di calore riscaldi il serbatoio dell'acqua calda sanitaria ben isolato al momento giusto. È solo una questione di controllo.

Ma c’è un secondo aspetto che offre altrettanto potenziale: è possibile prelevare energia da qualsiasi presa e anche reimmetterla nella rete domestica attraverso qualsiasi presa tramite un inverter sincronizzato con la rete. In questo modo le batterie domestiche potrebbero essere ricaricate nei momenti favorevoli e la corrente potrebbe essere poi immessa a caro prezzo nella rete domestica e utilizzata al posto della costosa corrente elettrica della rete. Naturalmente, qui c'è una certa perdita di conversione da AC a DC e di nuovo ad AC. Ma in genere, l’efficienza di buoni inverter per un viaggio di andata e ritorno attraverso la batteria è intorno all’80%.

In teoria, l'elettricità acquistata a basso costo potrebbe anche essere reimmessa nella rete elettrica attraverso la rete domestica, naturalmente quando la rete ha una richiesta di energia o il prezzo dell'energia è elevato. Ciò è già possibile con le celle solari o i sistemi di accumulo dell’energia domestica. E con la ricarica bidirezionale nelle auto elettriche, alcune persone stanno già utilizzando i veicoli elettrici come batteria di riserva per la rete domestica, anche con il rischio di invalidare le garanzie.

Giusto per dare un’idea approssimativa del potenziale: all’inizio del 2023, il numero di auto elettriche sul mercato tedesco avrà superato la barriera di 1 milione. Se assumiamo una capacità media della batteria di 65 kWh, otteniamo un totale di 65 GWh. Tanto per fare un confronto: la più grande centrale elettrica con pompaggio della Germania, Goldisthal, ha una capacità di "solo" 1 GWh. Le dimensioni sono quindi enormi, anche se gli utenti di auto elettriche mettono a disposizione solo una piccola parte della batteria della propria auto per mantenere sempre un’autonomia sufficiente.