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Il mix energetico di molti paesi è percettibilmente cambiato sotto la forte spinta impressa dai recenti accordi sul clima. La quota di energia prodotta e consumata attribuibile alle fonti rinnovabili di energia è in continua crescita. L’anno 2020 è alle porte e già si punta verso l’obiettivo del 27% previsto per il 2030. Il mercato dell’energia ha gli strumenti per adeguarsi alla rivoluzione energetica in corso o necessita di essere interamente ripensato?

Nel 1992 a Rio de Janeiro iniziò un percorso che, passando per le importanti tappe di Tokyo e Parigi, ha aperto gli occhi al mondo sugli effetti che il nostro pianeta subisce a causa delle incontrollate emissioni di gas serra nell’ambiente e dell’errata gestione delle risorse energetiche a disposizione. Lungo il viaggio, il problema è stato affrontato con comportamenti che sono cambiati nel tempo, portando molti paesi a programmare azioni riparatorie in termini di riduzione di emissioni di gas serra, di uso di energia da fonti rinnovabili e di efficientamento energetico attraverso un processo che può riassumersi in termini di sensibilità, necessità e obbligatorietà. Inizialmente le sensibilità delle coscienze hanno acceso i riflettori sulla salute del nostro pianeta, la consapevolezza del problema ha determinato una necessità di intervento divenuto in seguito obbligatorio, attraverso direttive comunitarie e leggi nazionali, a causa dell’urgenza delle azioni correttive.

L’invasione delle rinnovabili e l’inerzia del mercato energetico

La produzione di energia è passata in poco tempo da uno sfruttamento quasi esclusivo delle fonti fossili e dell’energia nucleare all’uso di una più vasta gamma di tecnologie, molte delle quali riunite nella grande famiglia delle fonti rinnovabili. Ogni paese del mondo ha intrapreso un percorso indipendente in materia di approvvigionamento energetico e perfino gli stati membri della EU, in nome della sovranità nazionale, hanno adottato una loro Strategia Energetica Nazionale purché in linea con le Direttive di Bruxelles.

Le fonti rinnovabili si caratterizzano per aspetti molto differenti da quelle tradizionali fossili – uno su tutti la flessibilità – e l’energia da esse derivate impatta in maniera determinante la trasmissione, la distribuzione e la gestione dell’approvvigionamento energetico. Tutto ciò si riflette anche sulle dinamiche che guidano il mercato dell’energia. La rivoluzione tecnologica in materia di produzione energetica è stata molto più veloce dei cambiamenti attuati dai soggetti legati alla sua compravendita. Il quesito che ci si pone è se le relazioni tra produttori energetici, distributori, acquirenti e investitori fossero ancora in linea con il nuovo percorso intrapreso.

Mercato energetico

La scelta di un percorso condiviso

In materia di mercato energetico, la Comunità Europea continua il suo cammino di innovazione avviato nel 1996 con un successivo processo di riforma. Alla fine del 2016, 20 anni dopo l’importante Direttiva 96/92/CE in cui si istituiva il mercato libero dell’energia e la fine dei monopoli, la Commissione Europea ha proposto un pacchetto di nuove regole [1] con l’intento di “…permettere al sistema energetico di essere pronto per la crescente quota di energia rinnovabile”, e di affrontare la caratteristica dell’attuale mercato che “… fu progettato per incontrare le necessità di un sistema energetico di ieri basato su impianti centralizzati a carburante fossile con un livello minimo di partecipazione da parte del consumatore”.  L’utente finale ricoprirà un ruolo centrale e di riguardo nella compilazione delle nuove regole. Il progresso registrato nel campo dello scambio digitale delle informazioni e nelle tecnologie legate alle energie rinnovabili sarà tutelato permettendo ai consumatori di controllare con maggiore efficacia i consumi e di auto-produrre l’energia necessaria da fonti rinnovabili, aumentando le opportunità di risparmio.

La sicurezza nell’approvvigionamento energetico, superando gli ostacoli legati alle frontiere tra stati, sarà un ulteriore aspetto che la Commissione Europea intende regolamentare. I maggiori attori coinvolti nelle dinamiche del mercato energetico hanno partecipato ad un Forum tenutosi a Firenze a maggio c.a. [2], nel quale sono stati discussi i contenuti delle proposte pervenute da Bruxelles. Nelle conclusioni scaturite al termine dei lavori sono state espresse le opinioni in merito ai suggerimenti della Commissione. La discussione ha riguardato il mercato al dettaglio, nel quale si è registrato il totale accordo nel tutelare la flessibilità, e il mercato all’ingrosso, dove, sebbene ci sia una totale sintonia riguardo la salvaguardia della trasparenza e un bilanciamento delle responsabilità tra i vari soggetti coinvolti, alcune posizioni rimangono distanti in materie più tecniche come le metodologie con cui si scelgono le zone di scambio di energia (Bidding Zone).

Le scelte alternative

Il carattere estremamente flessibile e dinamico che caratterizza la produzione di energia da fonti rinnovabili, già compreso dalla Commissione Europea, è un aspetto che ha attratto l’interesse di molti team di analisti e scienziati. L’impatto delle green energies sul sistema di trasmissione e dispacciamento di energia, e sul conseguente mercato, è oggetto di molti studi e progetti. Uno su tutti è il progetto “5s- Future Electricity Markets[3], partito nel 2013 e che terminerà alla fine del 2017. Condotto sotto il coordinamento dei danesi della Technical University of Denmark, il lavoro è stato inizialmente incentrato in una enorme raccolta dati sia del sistema di trasmissione di energia della regione scandinava sia delle misurazioni e previsioni meteorologiche nella stessa zona per un periodo di diversi anni.

Rete di trasmissione scandinava.

Questa enorme mole di informazioni, unite a quelle puramente economiche, ha permesso di effettuare delle simulazioni di mercati alternativi modulando gli ingressi nella rete e le variazioni di potenza legate alla variabilità delle energie rinnovabili (soprattutto fotovoltaico ed eolico). Le considerazioni alla base dei modelli adottati comprendevano un approccio deterministico ed uno stocastico, e i risultati preliminari pubblicati su riviste di settore evidenziano che un mercato volto a transazioni produttore-utente più dinamiche e puntuali producono effetti in termini di sostenibilità ed economici vantaggiosi per entrambe le parti.

Un esempio virtuoso di come un mercato energetico possa essere costruito su un sistema fortemente basato sulle fonti rinnovabili è quello che sta prendendo forma a New York. Nello specifico a Brooklyn, nei quartieri di Gowanus e Park Slope, con il benestare del Governatore Cuomo si è sviluppata una comunità di residenti che mette in pratica un tipo di micro-mercato energetico attraverso operazioni di micro-rete, la Brooklyn Microgrid (BMG), a livello locale. I cittadini, attraverso la loro iniziativa, assicurano un sistema energetico sostenibile, sicuro e a costi effettivi attraverso un mercato energetico peer-to-peer basato su fonti rinnovabili sfruttate direttamente sul posto.

mercato energetico
Impianto fotovoltaico a Brooklyn

Oltre a essere produttori energetici, gli abitanti dei due quartieri newyorchesi sono anche gestori della rete. Le infrastrutture per la trasmissione di energia tra i vari utenti sono state messe a disposizione dalla LO3 Energy, Inc. [5], società di tecnologia energetica che si occupa di supportare i clienti a creare, implementare e monetizzare prodotti energetici differenziati sempre più aperti e competitivi. La Brooklyn Microgrid è strutturata come una società benefit ed è attualmente di proprietà di LO3 Energy, che provvederà alla vendita a organizzazioni di cittadini locali una volta che il processo sarà avviato.

Il sistema peer-to-peer è attualmente garantito dall’uso della piattaforma open source TransActive Grid (TAG), messa a disposizione dalla LO3 Energy, che consente di misurare in tempo reale la produzione e il consumo dell’energia locale e di poter effettuare transazioni economiche di acquisto e vendita di energia. La piattaforma TransActive Grid si basa su una tecnologia blockchain in grado di assicurare il sistema da manomissioni così da garantire la raccolta dati e le transazioni effettuate.

ilpositivismo.com

Fonti e approfondimenti

[1] https://ec.europa.eu/energy/en/news/commission-publishes-new-market-design-rules-proposal
[2] https://ec.europa.eu/energy/en/news/florence-forum-discusses-eu-electricity-market
[3] http://www.futureelmarket.dk/home
[4] http://brooklynmicrogrid.com/
[5] http://lo3energy.com/

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Luca Pandolfi
Laureato in Chimica Industriale, Dottorato di Ricerca in Ingegneria dei Materiali. Esperienza pluriennale nello studio con tecniche di caratterizzazione chimico-fisica e nella fabbricazione di materiali innovativi applicati sia nel campo della micro-nano elettronica in ambito del monitoraggio ambientale, sia come dispositivi presenti negli impianti rivolti alla produzione di energia da fonte rinnovabile. Analista chimico, responsabile di laboratorio e servizi tecnici in aziende di consulenza in Ambiente e Sicurezza nei Luoghi di lavoro. Esperienza maturata nella Buona Pratica di Laboratorio in ambito delle indagini ambientali in riferimento agli agenti chimici, cancerogeni/mutageni e a materiali contenenti amianto. Coautore di 39 pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali ISI e oratore in diversi convegni internazionali riguardanti lo studio di materiali e processi innovativi.