Risorse energetiche distribuite

Una microgrid è una piccola rete di utenti di energia elettrica alimentata da una o più fonti di approvvigionamento locali. In genere è collegata a una rete nazionale centralizzata, ma può anche funzionare in modo indipendente. Con il crescente impulso alle risorse energetiche distribuite, le dimensioni di una microgrid possono variare da una singola abitazione a un gruppo di appartamenti o persino a un'intera area industriale. Le microgriglie sono una soluzione ideale per aumentare la resilienza della rete contro i sovraccarichi o le sfide ambientali (in modalità isolata) e per garantire l'autobilanciamento durante i picchi di consumo o di produzione (in modalità non isolata).

In un programma di risposta alla domanda, un'azienda (aggregatore) negozia un contratto con un Operatore del Sistema di Distribuzione (DSO) per "vendere" la flessibilità di centinaia o migliaia di installazioni, sia dal lato del consumo (ad esempio, la modulazione dei sistemi HVAC o dei caricabatterie EV) sia dal lato della produzione (ad esempio, la modulazione della generazione fotovoltaica). Per essere implementati in modo efficace, i programmi di risposta alla domanda richiedono l'installazione di dispositivi a livello locale presso le strutture. Questi dispositivi devono essere in grado di misurare l'energia consumata/prodotta, condividere i dati e ricevere ed eseguire comandi remoti.

L'ottimizzazione energetica comporta la ricerca del miglior equilibrio tra produzione, generazione e stoccaggio di energia locale. L'obiettivo può variare, come ad esempio massimizzare l'autoconsumo, immettere energia nella rete quando le tariffe sono più alte, o consumare energia di rete quando le tariffe sono più basse, e così via. L'obiettivo generale è massimizzare il flusso di energia locale senza impattare sulla rete, tenendo conto degli incentivi, dei prezzi di mercato e delle normative.

La protezione della rete si concentra sulla salvaguardia della rete da sovraccarichi di energia e da problemi derivanti da disallineamenti di frequenza o tensione tra la generazione distribuita e la rete stessa. La connessione dei generatori distribuiti alla rete deve essere conforme a normative e standard specifici, come la CEI021 in Italia, la VDE4108 in Germania e la IEEE1547 negli Stati Uniti. Gli schemi di conformità, come il § 14a e l'EEBUS in Germania, fanno parte delle normative che consentono agli Operatori del Sistema di Distribuzione (DSO) di controllare e proteggere la rete.

Le comunità energetiche promuovono la generazione e il consumo locale facendo leva su incentivi o schemi di remunerazione. Le centrali elettriche virtuali (VPP) sono aggregazioni di asset decentralizzati che forniscono flessibilità al mercato dell'energia. I VPP consentono alle risorse energetiche distribuite (DER) di vendere energia, semplificando il processo di trading per i piccoli impianti. Sia le comunità energetiche che le centrali elettriche virtuali prevedono contratti tra più proprietari di DER e un'azienda o un'autorità aggregante, che offre uno schema di remunerazione ai DER.