Intervista sulla digitalizzazione del mercato energetico

Si suppone che la proporzione di energie rinnovabili nel consumo elettrico dovrebbe aumentare dal livello attuale del 30% al 100%. Tuttavia, le capacità delle reti si stanno già scontrando con i loro limiti. La transizione energetica può avere successo?

Tobias Kurth: Sono emerse grandi richieste per infrastrutture, reti, controllori e flessibilità, che in precedenza erano forniti da centrali elettriche controllabili. La biomassa come energia rinnovabile, singola e controllabile, sembra essere limitata; invece, l'energia solare ed eolica hanno dominato il campo. Il problema è che la produzione elettrica nei sistemi decentralizzati oscilla con le condizioni meteo. Pertanto, oltre alle nuove reti, sono necessarie tecnologie che offrano flessibilità, come le batterie, sia per accumulare la corrente in eccesso che per fornirla quando richiesta. Inoltre la domanda di elettricità deve diventare più flessibile. Fino ad ora, l'offerta ha seguito la domanda. Ciò diventa più difficile con livelli crescenti di forniture fluttuanti.

Come saranno le caratteristiche principali del mercato energetico del futuro?

Kurth: Dovrà essere più decentralizzato, più complesso e controllabile digitalmente. Stanno arrivando dei cambiamenti enormi: l'espansione delle rinnovabili ha portato a una riduzione dei costi marginali nella produzione di energia, e quindi alla riduzione dei prezzi elettrici. Pertanto, l'elettricità sostituirà altre fonti di energia primaria nel riscaldamento e nel trasporto. Anche l'urbanizzazione solleva degli interrogativi: dal momento che un numero crescente di persone vive nelle città, come colleghiamo le crescenti esigenze energetiche dei centri urbani con la generazione di energia decentralizzata? Spostiamo le unità generatrici nella metropoli? Oppure queste devono restare fuori? Nel secondo caso vi sarà un disperato bisogno di nuove linee elettriche. Comunque sia, serviranno dei sistemi intelligenti per il controllo di flussi energetici sempre più complessi. Avremo anche bisogno di moduli commerciali adatti al nuovo mondo decentralizzato e digitalizzato.

Heiko Tautor: Un'ulteriore complicazione per la conversione del sistema energetico: le richieste di regioni differenti sono molto diverse. Nel nord, la priorità consiste nell'espandere la rete per trasportare l'energia eolica dalle regioni costiere ai centri di consumo. Le città, al contrario, si rivolgono al fotovoltaico e anche i CHP stanno guadagnando posizioni come unità di generazione di calore. Nelle giornate fredde e limpide, i CHP producono sia il calore necessario che anche l'elettricità in combinazione con i sistemi fotovoltaici. Dove accumuliamo tutta questa energia? Una soluzione è offerta dalle batterie.

Comunque sia, serviranno dei sistemi intelligenti per il controllo di flussi energetici sempre più complessi. Avremo anche bisogno di moduli commerciali adatti al nuovo mondo decentralizzato e digitalizzato.

Tobias Kurth, Energy Brainpool

Quali opzioni per la flessibilità vede in aggiunta alle batterie?

Tautor: Power-to-heat, power-to-gas, e power-to-mobility stanno assumendo sempre più rilevanza. La proposta: l'energia elettrica in eccesso viene convertita in calore, gas o combustibile sintetico. Questo collegamento tra settori offre il vantaggio di alleviare il carico sulla rete elettrica ed è anche un modo per collegare il riscaldamento e il trasporto alla transizione energetica: finora questi settori hanno svolto un ruolo secondario nella protezione del clima.

Kurth: La richiesta di flessibilità fornirà altre importanti opzioni, principalmente nei settori industriale e commerciale. Molti processi sono già automatizzati e controllati utilizzando i valori misurati. Non sarebbe un problema considerare i costi elettrici come una variabile di controllo aggiuntiva. Se un flusso di energia verde viene messo in linea e l'energia elettrica viene offerta ad un prezzo proporzionalmente economico, l'azienda potrebbe produrre; quando l'energia è costosa, i processi potrebbero rallentare. Per consentire tale approccio sono necessarie tecnologie di controllo e misurazione. E richiederebbe anche un fornitore di energia che operi sullo sfondo per gestire tutti i processi per i clienti.

Tuttavia, le società di produzione potrebbero anche offrire energia di riserva negativa per compensare i picchi di punta a breve termine.

Kurth: Non tutte le società saranno disponibili a partecipare. Durante il bilanciamento delle operazioni energetiche, avrebbero consegnato la maggior parte dei loro processi a grandi operatori di rete, che sarebbero stati in grado di intervenire ogniqualvolta avessero avuto bisogno di energia. Se, tuttavia, le aziende gestiscono la propria produzione in base ai prezzi elettrici, rimangono in controllo dei propri processi. Questo modello commerciale potrebbe essere piuttosto redditizio per l'industria.

La digitalizzazione dell'economia energetica è già così avanzata che questi tipi di modelli sono possibili?

Tautor: Attualmente, la digitalizzazione è solo nella sua fase iniziale. Il potenziale di efficienza nell'industria e nel commercio è enorme; tuttavia, il problema rimane che questi consumatori difficilmente comunicano con gli operatori di rete. I pezzi mancanti sono le interfacce, che consentono lo scambio di valori misurati rilevanti tra i singoli attori: quanta energia viene prodotta? Quanta ne viene consumata? Quando ha senso chiudere ai consumatori?

Kurth: Al momento, il mercato dell'energia rimane all'età della pietra per quanto riguarda la tecnologia della comunicazione. Nell'economia dell'energia le misurazioni e i calcoli vengono effettuati a intervalli di 15 minuti: non c'è traccia di attività in tempo reale. Tuttavia, c'è ancora meno comunicazione nel settore privato. I contatori meccanici, ad esempio, che registrano il consumo di energia privata, vengono solitamente letti una volta all'anno. In futuro le diverse formazioni dovranno essere interconnesse molto più strettamente per poter reagire autonomamente.

Il potenziale di efficienza nell'industria e nel commercio è enorme; tuttavia, il problema rimane che questi consumatori difficilmente comunicano con gli operatori di rete.

Heiko Tautor, WAGO

Di che tipo di tecnologie abbiamo bisogno nello specifico?

Kurth: Tecnologie che misurano, controllano e monitorano con precisione e simultaneamente possono incorporare le prognosi sulla generazione di energia. E ovviamente devono funzionare in tempo reale. Stiamo parlando di enormi quantità di dati: in precedenza, c'erano un punto dati per consumatore e uno per centrale elettrica. Con un totale di circa 400 centrali elettriche centralizzate e controllabili, che operavano in Germania, i dati erano gestibili. Con le rinnovabili tutto ciò è cambiato. Attualmente in rete vi sono 10000 sistemi e la transizione energetica è ancora relativamente giovane.

Tautor: Esistono già tecnologie in grado di misurare, controllare e monitorare, ma con delle limitazioni. Tuttavia, per la fase di espansione finale che inizia nel 2030, avremo bisogno di sistemi intelligenti ed estremamente potenti. Per esempio: I contatori intelligenti sono contatori elettrici intelligenti che non fanno altro che registrare e inoltrare dati. Non controllano e non monitorano. Per regolare e monitorare fornitori e utenti servirebbe un elemento supplementare. I controllori odierni sono tropo piccoli e troppo poco potenti. Abbiamo assolutamente bisogno di innovazioni tecniche per le applicazioni future.

Che cosa significa la transizione per i fornitori elettrici?

Kurth: Hanno bisogno di iniziare rapidamente a convertire i loro modelli di business, perché non saranno più in grado di guadagnare abbastanza se forniscono solo elettricità. I clienti non vorranno più acquistare kilowattora; invece, avranno bisogno di servizi energetici. Saranno divisi in due categorie: i cosiddetti clienti a tariffa fissa e a pagamento per consumo. È già possibile acquistare comunicazioni e intrattenimento come tariffa forfettaria dai fornitori. Perché non integrare questo con un contratto di fornitura elettrica. In Cina hanno già contatori intelligenti per tutto: elettricità, acqua e telefoni. Questa tendenza comparirà presto anche in Germania. L'opportunità per i fornitori di energia sta nel modo in cui gestiscono i servizi sullo sfondo. E quanto successo hanno nel collegare entrate aggiuntive. Ad esempio, potrebbero essere in grado di identificare dalla curva di carico quanti anni ha un frigorifero. Sulla base di questo, potrebbero offrire al consumatore un'opzione di leasing per un nuovo apparecchio. I clienti pagano in parte attraverso l'accesso ai propri dati. Chiunque non sia d'accordo, può probabilmente impostare un modello meno trasparente. Nel principio di pagamento in base all'uso, i clienti pagano solo l'elettricità che effettivamente usano. In questo caso, ogni chilowattora è probabilmente più costoso, ma il cliente può fornire meno dati, perché per questo modello sono sufficienti meno dati. I clienti industriali potrebbero virtualmente rendersi invisibili agli estranei: utilizzando i propri sistemi di generazione e batterie, possono rifornirsi e impedire l'accesso ai propri dati energetici. I servizi energetici potrebbero vendere o affittare i sistemi, offrendo così ai clienti industriali un reale valore aggiunto. La digitalizzazione offre quindi una vera opportunità ai fornitori di energia che sono in grado di cambiare.

Intervista: Sascha Rentzing, WAGO

Foto: Manfred H. Vogel | vor-ort-foto.de

Informazioni sugli intervistati:

Tobias Kurth ha studiato ingegneria industriale con un'attenzione particolare alla tecnologia ambientale presso l'Università di Scienze Applicate di Colonia. Ha lavorato alla Energy Brainpool GmbH & Co. KG dal 2013, e ha operato come CEO dall'arile 2015. La sua attenzione è rivolta alla trasformazione del mercato con le energie rinnovabili e la previsione dei prezzi elettrici come base per le decisioni di investimento e finanziamento.

Heiko Tautor è responsabile della gestione del mercato dell'energia presso WAGO ed è specializzato in energie rinnovabili, reti intelligenti e tecnologie per batterie. L'esperto 45enne di tecnologia energetica ha lavorato per 13 anni alla WAGO. Oltre alle energie rinnovabili, si è concentrato sull'automatizzazione delle reti di distribuzione.

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