Cinque punti per il sistema del futuro dove ogni azienda, ogni quartiere, ogni abitazione, diventano produttori e consumatori di energia elettrica (cedendo il surplus ad altri). Tutto grazie alla rete.
La maggior parte dell’energia che usiamo per riscaldare le nostre case ed utilizzare i nostri elettrodomestici, alimentare le nostre imprese, guidare i nostri veicoli, e gestire ogni parte dell’economia globale sarà generato a costo zero nei prossimi decenni. Questo già avviene per diversi milioni di pionieri nell’UE che hanno trasformato le loro case e le loro imprese in micro impianti energetici distribuiti per produrre da sè energia rinnovabile.
Il futuro dell’energia è rinnovabile
La vertiginosa accelerazione dell’installazione delle energie rinnovabili è dovuta, in gran parte, al crollo verticale del costo di tali tecnologie. I costi fissi di produzione dell’energia solare ed eolica sono precipitati secondo curve esponenziali per più di 20 anni, non diversamente dai prodotti informatici. Nel 1977, il costo di generazione di un singolo watt di energia solare era di 76 dollari. Nel 2015, il costo è crollato a 0,36. Dopo che i costi fissi per l’installazione di impianti solari ed eolici sono stati coperti (cosa che avviene in un periodo variabile da appena 2 a 8 anni) il costo marginale dell’energia generata è ormai risibile. A differenza dei combustibili fossili e dell’uranio per l’energia nucleare, che sono merci costose quotate sui percati internazionali, il sole che batte sui tetti e il vento che accarezza gli edifici sono gratuiti. In alcune regioni d’Europa e d’America, l’energia solare ed eolica ha già raggiunto colsti eguali o inferiori a quelli dell’energia da combustibili fossili o nucleare.
L’impatto sulla società dell’energia solare ed eolica a costo marginale quasi zero è tanto più evidente se si considera l’enorme potenziale di queste fonti di energia. Il sole irradia 470 exa-joules di energia sulla Terra ogni 88 minuti, pari alla quantità di energia che gli esseri umani usano in un anno. Se potessimo sfruttare lo 0,1 per cento dell’energia solare che raggiunge la Terra, avremmo una quantità di energia sei volte superiore a tutta l’energia oggi utilizzata nell’economia globale. Come la radiazione solare, il vento è onnipresente e soffia ovunque nel mondo, anche se la sua forza e la frequenza variano. Uno studio della Stanford University sulla capacità eolica mondiale ha concluso che se riuscissimo a sfruttare il 20 per cento della forza del vento disponibile, potremmo generare sette volte più elettricità di quella attualmente consumata dall’intera economia globale. L’Internet delle cose consentirà alle imprese e ai prosumer di monitorare il loro consumo di energia elettrica negli edifici, ottimizzare l’efficienza energetica, e condividere le eccedenze di elettricità verde prodotta localmente su scala nazionale e internazionale.
I cinque punti per l’internet dell’energia
L’Internet dell’Energia si basa su cinque pilastri fondamentali, i quali devono essere introdotti simultaneamente se si desidera che il sistema operi in modo efficiente.
1) In primo luogo, l’introduzione di tariffe vantaggiose e altri incentivi, per incoraggiare i pionieri a trasformare edifici e siti di loro proprietà in impianti di micro generazione distribuita di energia. Le tariffe incentivanti garantiscono un reddito superiore al valore di mercato per l’energia rinnovabile generata localmente e immessa in rete.
2) In secondo luogo, la ristrutturazione secondo criteri di efficienza energetica degli edifici e di tutte le altre infrastrutture e l’installazione di impianti di energia rinnovabile (solare, eolica, etc) per generare energia per il consumo immediato o per l’immissione nella rete elettrica con relativa compensazione.
3) In terzo luogo, l’installazione di tecnologie di accumulo energetico, come l’idrogeno, le celle a combustibile, le batterie, il ripompaggio idrico etc, sia negli impianti locali di produzione che lungo le reti elettriche in modo tale da dare continuità ai flussi di elettricità verde intermittente e stabilizzarne picchi.
4) In quarto luogo, l’installazione di contatori avanzati in ogni edificio, e l’introduzione di altre tecnologie digitali per trasformare la rete elettrica dalla connessione servo-meccanica a quella digitale capace di gestire una molteplicità di piccoli impianti di energia rinnovabile generata localmente in modo distribuito.
5) In quinto luogo, bisogna prevedere l’allestimento nei parcheggi di stazioni di ricarica per veicoli elettrici e a idrogeno alimentate dall’internet dell’energia rinnovabile che possano non solo acquistare ma anche erogare elettricità alla rete elettrica.
La progressiva introduzione e integrazione dei suddetti cinque pilastri trasforma la rete elettrica da sistema centralizzato e alimentato da fonti fossili e nucleare, a un sistema distribuito alimentato dalle energie rinnovabili. In questo nuovo sistema, ogni azienda, ogni quartiere, ogni abitazione, diventano produttori e consumatori di energia elettrica, condividendo il loro surplus con tutti gli altri sull’Internet dell’energia in una rete intelligente che sta cominciando ad estendersi attraverso nazioni e continenti.
La democratizzazione dell’energia
È un fenomeno che sta costringendo le società elettriche a ripensare le loro pratiche commerciali. Un decennio fa, quasi tutta l’elettricità tedesca era prodotta da quattro gigantesche aziende elettriche a integrazione verticale, (E.ON, RWE, EnBW e Vattenfall). Oggi, queste aziende non sono più gli arbitri esclusivi della produzione di energia. Negli ultimi anni, I cittadini in campagna come in città, e le piccole e medie imprese (PMI), hanno creato cooperative elettriche in tutta la Germania. Praticamente tutte le cooperative elettriche sono riuscite e garantirsi i finanziamenti tramite prestiti a basso tasso d’interesse da parte delle banche per l’installazione di impianti per la produzione di energia solare, eolica e altre energie rinnovabili prodotte localmente. Le banche sono state più che felici di fornire i prestiti, con la garanzia che essi sarebbero stati rimborsati grazie al sovrapprezzo che le cooperative ricevono tramite il conto energia che permette loro di vendere elettricità verde alla rete elettrica.
Oggi, la maggioranza dell’elettricità verde che alimenta la Germania viene generato da piccoli produttori associati in cooperative elettriche. Le quattro grandi società elettriche del paese producono meno del 7 per cento dell’elettricità verde che sta portando la Germania nella Terza Rivoluzione Industriale.
Mentre queste compagnie elettriche tradizionali integrate verticalmente si sono dimostrate molto efficaci nella generazione di energia elettrica a buon mercato dai combustibili fossili tradizionali e da nucleare, non sono state in grado di competere efficacemente con le cooperative elettriche locali le cui attività hanno saputo creare economie di scale in modo “laterale” anziché centralizzato e si sono dunque rivelate più adatte a gestire l’energia prodotta da migliaia di piccoli produttori in ampie reti collaborative.
Peter Terium, Presidente della società energetica tedesca RWE, riconosce la massiccia transizione in atto in Germania dall’energia centralizzata all’energia distribuita e dice che le grandi aziende elettriche e energetiche
Devono adeguarsi al fatto che, a lungo termine, i guadagni nella produzione di elettricità convenzionale saranno notevolmente inferiori a quanto abbiamo visto negli ultimi anni
Un numero sempre maggiore di aziende energetiche sono alle prese con la nuova realtà in cui la produzione dell’energia si sta democratizzando. Si stanno cioè vedendo costrette a cambiare il loro modello commerciale per accogliere la nuova Internet dell’Energia. In futuro, il loro reddito sarà sempre più dipendente dalla gestione del consumo di energia per i loro clienti. Le società elettriche mireranno a accumulare grandi quantità di dati attraverso tutte le filiere a alto valore aggiunto dei loro clienti e utilizzeranno sistemi analitici per creare algoritmi e applicazioni intese a aumentare la loro efficienza energetica aggregata e ridurre i loro costi. I loro clienti, a loro volta, condivideranno i risparmi di spesa ottenuti attraverso la maggiore efficienza e produttività con le società elettriche tramite quelli che vengono chiamati “Performance Contracts” (= Contratti a prestazione).
In altre parole, le società elettriche trarranno beneficio dalla gestione virtuosa del consumo di energia, e dunque dal fatto di vendere meno anziché più elettricità, al contrario di quanto accade oggi.
