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L'angolo dello scrittore

Reti intelligenti

di Roberto Vacca

Nella gestione di macchine e di sistemi, oltre a distribuire oggetti fisici in modo ordinato e a dirottarli efficientemente, occorre mantenere certe variabili entro intervalli di tolleranza opportuni. Uno dei primi casi realizzati fu quello del regolatore automatico di velocità delle macchine a vapore realizzato da Watt. L’accesso del vapore veniva determinato dall’apertura di una valvola comandata dalla posizione di due masse in rotazione, che si alzavano o abbassavano in funzione della velocità, agendo su un quadrilatero articolato. Regolazioni e controlli automatici hanno raggiunto precisioni, velocità e sofisticazioni notevoli mediante circuiti elettronici e, poi, circuiti computerizzati. Questi applicano criteri complessi in funzione delle misure di numerosi parametri di funzionamento. Si parla, quindi, di controlli intelligenti (smart) e si mira a realizzare reti atte a reagire in modo automatico a mutate situazioni ambientali e alle variazioni della domanda, massimizzando i valori di certi parametri.

Nel caso delle reti di distribuzione dell’energia elettrica, un problema critico è quello di appiattire la curva di domanda di potenza onde evitare di aumentare la potenza installata nelle centrali di produzione.

In Italia nel 2011 la potenza massima dei generatori elettrici installati è di circa 110 GW (da gas 65%, carbone 15%, petrolio 7%, idroelettrico più geotermico 13%). La potenza richiesta in rete in primavera tipicamente fra l’1 alle 5 del mattino è intorno a 30 GW; dalle 8 alle 20 nei giorni feriali oscilla fra 44 e 50 GW. In inverno e in estate (quando sono in funzione i condizionatori), si avvicina al massimo. In generale il valore di picco giornaliero è di oltre il 50% maggiore del minimo notturno.

Per rendere meno variabili i consumi, occorrerebbe motivare gli utenti applicando tariffe basse non a orari fissi, ma quando la domanda è scarsa. Se dalla produzione (TERNA) conoscono il prezzo corrente e quello prevedibile a breve termine, i grandi utenti industriali possono usare programmatori che concentrino i consumi più forti quando la tariffa è più bassa. Se si verificano variazioni impreviste e considerevoli, i fornitori di energia potranno inviare messaggi agli utenti maggiori. Questi affideranno a controllori umani la gestione ottimizzata dei consumi. I nuovi contatori dotati di funzioni telematiche dovrebbero informare anche utenti piccoli e domestici sulla tariffa variabile in modo che si regolino.

Altri interventi utili sono costituiti dalla eliminazione degli sprechi (isolamento termico, recupero di calore dagli scarichi), co-generazione, produzione distribuita (eolico, solare termico), integrazione di tutte queste misure fra loro.

C’è da fare molto di più a monte sui consumi energetici. Basta pensare ai trasporti: 35 milioni di auto di cui quasi il 90% sta fermo in una città, riducono la superficie stradale a disposizione dei veicoli in moto. In conseguenza le velocità si riducono e i consumi unitari crescono. Poi le temperature degli ambienti abitati sono tenute alte in inverno e basse in estate (con consumi elettrici maggiori che in inverno). Sarebbe intelligente usare pompe di calore (sia in inverno, sia in estate), ma sono ancora poco diffuse. I cinesi resistono agli inverni pechinesi coi giacconi di cotone e ovatta imbottita.

Di cose da fare in modo più ragionevole ce ne sono tante, ma è la gente che non è abbastanza smart.