Sviluppare la rete del futuro

1. Rete elettrica dell’Irlanda

In Irlanda, la rete elettrica nazionale è stata stabilita per la prima volta nel 1927 in concomitanza con la costruzione dello schema idroelettrico di Shannon. Da allora, l’Irlanda si è trasformata da un paese sottosviluppato alla periferia dell’Europa ad un paese con un’economia moderna e lo sviluppo delle reti elettriche ha fatto parte di questa transizione. Il programma di elettrificazione rurale intrapreso nel periodo dal 1947 al 1956 è stato una pietra miliare. Questo programma ha portato l’elettricità oltre le città e i paesi e fino alle case, alle fattorie e ai villaggi dell’Irlanda rurale.  Vedi https://youtu.be/dQrpJR1Vw1U.

1. Facilitare l’elettrificazione degli impianti di riscaldamento e dei trasporti e Aumento delle energie rinnovabili

ESB Networks costruisce e cura la manutenzione del sistema elettrico, gestendo anche il sistema di distribuzione che permette il flusso di elettricità dal sistema di trasmissione a 2,3 milioni di clienti in Irlanda. Il sistema elettrico sta attualmente subendo ancora una volta grandi cambiamenti, guidati dall’impegno di ESB Networks di facilitare la transizione verso un futuro a basse emissioni di carbonio. Per ESB Networks, questo significa fornire una rete elettrica sostenibile, conveniente e affidabile per l’Irlanda che colleghi e accolga livelli molto più alti di generazione rinnovabile e consenta l’elettrificazione dei servizi di riscaldamento, dei trasporti e dell’industria. Questa transizione sosterrà l’impegno dell’Irlanda nei confronti della Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC), l’Accordo di Parigi, il Pacchetto energia pulita dell’UE e il Piano d’Azione sul Clima (PAC) del governo irlandese. Il PAC stabilisce come l’Irlanda intende ridurre le emissioni di gas serra e generare più del 70% della propria elettricità da fonti rinnovabili entro il 2030. L’Irlanda è diventata un leader mondiale nell’integrazione di alti livelli di generazione rinnovabile, come l’eolico, nella rete elettrica e ha già stabilito dei record nel raggiungimento dei propri obiettivi sostenibili, superando il 40% di energia da rinnovabili entro il 2020. Il PAC stabilisce anche obiettivi per un minimo di 936.000 veicoli elettrici e 600.000 pompe di calore nelle case di tutto il paese entro il 2030.

L’innovazione sta diventando ancora più vitale mentre l’industria energetica globale vive questo periodo di cambiamenti senza precedenti: le certezze e i presupposti che sono stati utilizzati per pianificare e gestire la rete elettrica sono messi in discussione e lo saranno ulteriormente in futuro. La capacità delle reti elettriche in Europa di adattarsi e innovare in questo ambiente mutevole e incerto sarà cruciale per il suo successo futuro. Affrontare queste sfide richiede un significativo miglioramento del sistema di distribuzione e trasmissione. Comporta anche l‘utilizzo di reti intelligenti, nuove tecnologie dell’informazione e sistemi di comunicazione. La rete dovrà facilitare l’impegno attivo con il sistema elettrico, accompagnare la transizione dei clienti da semplici consumatori a prosumer, ovvero al contempo produttori e consumatori, l’abilitazione della flessibilità del cliente e l’uso di sistemi di stoccaggio di energia elettrica in batterie.

In Irlanda, il prossimo decennio sarà simile a l’elettrificazione rurale, in quanto si tratta di consentire una trasformazione nelle nostre case e aziende. Il Piano d’Azione per il Clima è volto a permettere a 2,4 milioni di famiglie irlandesi di prendere centinaia di migliaia di decisioni individuali per cambiare il ruolo che l’elettricità gioca nella loro vita e nelle loro imprese. Per questo motivo, la futura rete irlandese è in fase di sviluppo per consentire alle case e alle aziende irlandesi di essere partecipi a un futuro a basse emissioni di carbonio e soddisfare le esigenze derivanti dalla connessione di veicoli elettrici, dalla diffusione del riscaldamento elettrico e da molte migliaia di famiglie che adottano la microgenerazione.

Cosa significa questo in termini tecnici? In primo luogo, il più grande investimento del periodo è il nostro lancio dei contatori intelligenti, dove stiamo installando la tecnologia nelle case delle persone che rende possibile per loro prendere il controllo del loro uso dell’elettricità in modi nuovi, permettendo ai cittadini attivi dell’energia. Sulla rete, invece , significa un cambiamento fondamentale negli investimenti. Significa estendere l’attenzione dell’ultimo decennio, sulla trasmissione e sulle connessioni alle energie rinnovabili, per concentrarsi sulla rete di media tensione (MT), sulle reti di bassa tensione (BT) e sulle reti più intelligenti e gestite attivamente. Questo spostamento verso il “locale” e l'”attivo” renderà possibile alle famiglie, alle imprese e alle comunità irlandesi di partecipare attivamente a un sistema di generazione distribuita, microgenerazione e tecnologie a basse emissioni di carbonio.

1. Sviluppare la rete del futuro

Tre significativi programmi di lavoro che sono stati lanciati in ESB Networks per sviluppare la rete futura che permette di affrontare le sfide delineate sopra sono il Programma Nazionale di Smart Metering, il Programma di lavoro di Sviluppo del Sistema di Rete a BT (Bassa Tensione) e il Progetto di Gestione Attiva del Sistema.

Programma Nazionale di Smart Metering (Contatori Intelligenti)

Il Programma Nazionale di Smart Metering prevede l’aggiornamento di 2,4 milioni contatori elettrici in Irlanda entro la fine del 2024. Ogni casa, fattoria e azienda riceverà gratuitamente un nuovo contatore intelligente che porterà benefici ai clienti, all’ambiente e all’economia.

Ogni contatore intelligente aiuterà la società a diventare più efficiente dal punto di vista energetico e rispettosa dell’ambiente lavorando verso un futuro a basse emissioni di carbonio. I contatori intelligenti aiuteranno a facilitare lo sviluppo della crescente generazione rinnovabile dell’Irlanda, le reti intelligenti e l’elettrificazione dei trasporti e dei sistemi di riscaldamento. Forniranno ai clienti un maggiore accesso a informazioni accurate sul loro uso dell’energia, dando loro un maggiore controllo sul proprio consumo energetico. Nelle sperimentazioni, i consumatori hanno ridotto il consumo fino al 3% e la domanda di picco dell’8%. I contatori intelligenti possono essere letti automaticamente, consentendo una fatturazione più accurata e riducendo significativamente la necessità di letture manuali dei contatori e di fatture stimate.

La modernizzazione ai contatori intelligenti permetterà a ESB Networks di individuare i guasti più velocemente e di gestire la rete in modo più efficiente. Permette anche ai clienti di cambiare fornitore di elettricità e di spostarsi più facilmente. I contatori intelligenti stanno anche consentendo alle aziende fornitrici dell’elettricità di offrire nuovi prodotti e servizi intelligenti. Questi servizi danno più scelta e permettono ai clienti di spostare parte del loro consumo verso le ore del giorno in cui l’elettricità è più economica.

Lo Sviluppo del Sistema di Rete a BT

Il nostro programma di lavoro per lo Sviluppo del Sistema di Rete a BT, con una dotazione di 134 milioni di euro nei prossimi 5 anni, mira a garantire che la rete a BT sia adatta ai nuovi utilizzi in modo che i nostri clienti possano adottare tecnologie a basse emissioni di carbonio (LCT – Low Carbon Technologies) come la ricarica dei veicoli elettrici domestici, le pompe di calore e la microgenerazione in linea con la PAC. Oltre a questo, stiamo lavorando per realizzare la nostra Strategia di Elettrificazione, coordinando le attività interaziendali che sono rilevanti per quest’area.

All’interno di ESB Networks, riconosciamo l’importanza di sviluppare proattivamente il sistema di distribuzione, in particolare la rete a BT, in modo che i clienti non soffrano di problemi di qualità dell’energia, resilienza e affidabilità con l’aumento del carico sul sistema a causa della maggiore penetrazione dei veicoli elettrici e dei trasporti. Questo deve essere bilanciato con la nostra responsabilità di investire prudentemente nella rete ed evitare lo sviluppo non necessario di infrastrutture e asset incagliati.

Con questo programma di lavoro ora attivato, l’obiettivo primario nel breve e medio termine è quello di concentrarsi sul probabile impatto del trasporto elettrificato sulla rete a BT, e di dare il via al miglioramento proattivo/ pianificato del sistema a BT per adattarlo alla nostra rete. Con il progredire dei prossimi anni e l’aumento dell’adozione del trasporto elettrico, saranno fatte ulteriori considerazioni sia per il riscaldamento elettrificato che per gli impatti della microgenerazione.

Per consentire un processo decisionale e di programmazione coerente e robusto, e massimizzare le opportunità di ridurre i costi che sostengono l’elettrificazione dei servizi di riscaldamento e dei trasporti, abbiamo identificato cinque fasi della nostra metodologia ora in vigore per sviluppare il sistema di distribuzione:

1. Previsione –Implementazione di uno strumento di analisi dei dati previsionali nel cloud di ESB Networks. Questo permette a ESB Networks di selezionare i trasformatori a MT/BT in cui la capacità della rete è un fattore da considerare.
2. Identificazione – Implementazione di un prototipo con il programma di misurazione intelligente per identificare i gruppi a BT dove i vincoli di tensione sono un problema. I risultati saranno implementati nel nostro strumento di analisi dei dati previsionali.
3. Monitoraggio – La fase 1 prevede l’installazione di 100 monitor sui trasformatori a MT/BT per identificare i trasformatori con potenziali problemi di sovraccarico di capacità dovuti alla diffusione dei veicoli elettrici e delle pompe di calore. La fase 2 estende la diffusione della fase 1 a 1.000 monitor. Di conseguenza, ESB Networks avrà il monitoraggio sulla rete a BT chiave per gestire gli impatti del LCT (Low Carbon Technologies – Tecnologie a basse emissioni di carbonio) nei prossimi anni.
4. Soluzioni Intelligenti – Implementazione di soluzioni intelligenti dove possibile. Prototipazione di nuovi trasformatori innovativi. Collaborazione con il progetto di Gestione Attiva del SIstema.
5. Rete Rinforzata – rinforzo convenzionale per rafforzare la rete. Revisione degli standard di progettazione, kit di strumenti per progettisti di rete, e formazione di un nuovo albero decisionale per la progettazione di reti a BT a prova di futuro.

Progetto di Gestione Attiva del Sistema

Il progetto di Gestione Attiva del Sistema di ESB Networks è responsabile della trasformazione del modo in cui viene gestita l’energia sulla rete di distribuzione elettrica irlandese. Nel decennio a venire tutti i clienti, dai produttori di energie rinnovabili ai grandi consumatori di energia, ai clienti domestici, agricoli e aziendali adotteranno nuove tecnologie, prodotti e servizi che cambieranno il modo in cui generano, immagazzinano o consumano elettricità. Con più generazione da fonti di energia rinnovabile e più consumo di elettricità, il progetto di Gestione Attiva del Sistema è fondamentale per garantire che il sistema di distribuzione possa monitorare, prevedere e gestire l’energia a livello locale.

In questo nuovo panorama energetico, i clienti e le comunità di tutto il paese diventeranno più attivi nella gestione e nel controllo del loro uso dell’elettricità. Attraverso la partecipazione attiva di tutti al processo della Gestione Attiva del Sistema, possiamo sviluppare un sistema di distribuzione che sia sicuro e protetto, introducendo nuovi mercati localizzati che rispondano alle nuove esigenze locali e regionali, e che abbia un impatto positivo nella lotta al cambiamento climatico.

Nell’implementare la Gestione Attiva del Sistema in tutta l’Irlanda siamo molto consapevoli dell’impatto che questo avrà su tutta l’industria, i clienti e le comunità, e ci stiamo impegnando attivamente con tutte le parti interessate, in modo da realizzare questo progetto in collaborazione. Le nostre aree di attenzione attualmente sono:

1. Accesso & Sensibilizzazione, che consiste nello stabilire come lavoreremo per creare un sistema energetico attivo. Questo include lo sviluppo dei nostri Requisiti del Sistema Energetico 2030, le Heatmap locali di Bassa Tensione, il Quadro di Consultazione e la nostra Roadmap di Pilotaggio.
2. Tecnologia, che sta studiando come ottimizzare il sistema per la partecipazione di rinnovabili, clienti e comunità. Questo include lo sviluppo di Dati e Segnali di Guida, Piattaforme e Dashboards e la Roadmap del Sistema Operativo.
3. Market Design (Progettazione del mercato), che guarda a come porteremo flessibilità al sistema re-immaginando gli accordi di mercato. Questo include la Prima Gara d’Appalto per la Flessibilità, il Piano di Mercato per la Flessibilità e una Roadmap Residenziale.

1. Conclusione

Il futuro sviluppo della rete elettrica irlandese è progettato per consentire alle case e alle aziende irlandesi di partecipare a un futuro a basse emissioni di carbonio. Per fare questo, lo sviluppo del sistema e i progressi operativi aumenteranno in modo molto significativo a bassa tensione, media tensione e nei sistemi di controllo operativo necessari per essere in grado di gestire attivamente il sistema (domanda, generazione e dispositivi di rete) a tutte le tensioni. Lo sforzo ingegneristico e di consegna associato al completamento di questo ambizioso programma di lavoro non può essere sottovalutato, né la sua criticità per raggiungere gli obiettivi irlandesi in materia di energie rinnovabili. ESB Networks continuerà a lavorare in collaborazione con l’industria e i clienti per facilitare la transizione dell’Irlanda verso un’economia a basse emissioni di carbonio.

Tina McManus con i contributi di Carol Murphy, Emma Silke, Ellen Diskin e Kevin Gleeson.