Pubblicato il: 1 dicembre 2024 / Aggiornamento del: 1 dicembre 2024 - Autore: Konrad Wolfenstein
Centrali elettriche virtuali: energia decentralizzata, controllata centralmente - reti stabili attraverso il collegamento in rete - ottimizzazione della produzione e del consumo di elettricità - Immagine: Xpert.Digital
Centrali elettriche virtuali: così l’approvvigionamento energetico del futuro diventerà più intelligente
Tecnologia del futuro: le centrali elettriche virtuali collegano in modo efficiente le energie rinnovabili
Le centrali elettriche virtuali sono sistemi innovativi costituiti da un gran numero di produttori e consumatori di energia decentralizzati. Queste unità, che possono includere sistemi fotovoltaici, turbine eoliche, impianti di biogas, centrali idroelettriche e accumulatori di batterie, sono collegate in rete utilizzando tecnologie di controllo intelligenti. L’obiettivo è coordinare e ottimizzare la produzione e lo stoccaggio di energia elettrica per garantire un’alimentazione elettrica stabile ed efficiente.
Usi e vantaggi delle centrali elettriche virtuali
1. Partecipazione al mercato e flessibilità
Le centrali virtuali consentono ai sistemi coinvolti di partecipare attivamente al mercato elettrico. Raggruppano l’energia generata e la commercializzano insieme, il che dà anche ai produttori più piccoli l’accesso a segmenti di mercato come l’energia all’ingrosso o di bilanciamento. Questa flessibilità è particolarmente preziosa per l’integrazione delle energie rinnovabili nella rete elettrica.
2. Stabilizzazione della rete elettrica
Grazie alla loro struttura decentralizzata, le centrali elettriche virtuali possono compensare le fluttuazioni locali del carico e reagire rapidamente alle fluttuazioni della rete. Ciò aiuta a stabilizzare la rete elettrica compensando le forniture in eccesso o le carenze di energia elettrica.
Adatto a:
3. Riduzione delle emissioni di CO2
Poiché le centrali elettriche virtuali sono spesso basate su energie rinnovabili, aiutano a ridurre le emissioni di CO2. Offrono un’alternativa sostenibile alle centrali elettriche convenzionali, che spesso utilizzano combustibili fossili.
Ridurre i costi dell'energia elettrica
Le centrali elettriche virtuali possono ridurre i costi dell’elettricità in diversi modi:
Tariffe elettriche dinamiche
Utilizzando tariffe elettriche dinamiche, le famiglie possono beneficiare di prezzi più bassi massimizzando il consumo di elettricità nei periodi di prezzi bassi. Ciò può comportare risparmi significativi.
Ottimizzazione dei consumi propri
Le centrali elettriche virtuali consentono alle famiglie di ottimizzare il proprio consumo di energia solare e di ottenere energia aggiuntiva dalla rete quando i prezzi sono bassi. Ciò riduce la necessità di costosa energia elettrica.
Partecipazione al mercato energetico
Le famiglie possono guadagnare un reddito aggiuntivo partecipando ai mercati di bilanciamento e intraday. Le centrali elettriche virtuali forniscono l’infrastruttura per utilizzare questi mercati in modo efficiente.
Le centrali elettriche virtuali offrono una soluzione promettente per supportare la transizione energetica integrando in modo efficiente l’energia rinnovabile e riducendo al tempo stesso i costi dell’elettricità per i consumatori.
Controllare una centrale elettrica virtuale
Una centrale elettrica virtuale è controllata tramite un sistema di controllo centrale, che funge da cuore tecnologico. Questo sistema coordina e monitora il gran numero di produttori, consumatori e dispositivi di accumulo di energia decentralizzati combinati in una centrale elettrica virtuale. Algoritmi speciali e connessioni dati protette vengono utilizzati per garantire la comunicazione in tempo reale tra i vari componenti.
Componenti centrali del controllo:
Sistema di guida
Il sistema di controllo centrale raccoglie ed elabora tutti i dati rilevanti dai sistemi collegati. Ciò include informazioni sulle prestazioni attuali, sulla disponibilità dei sistemi, sulle fasce di potenza disponibili per l'energia di controllo e altri parametri come i livelli di accumulo di gas o calore.
Elaborazione dei dati
I dati vengono elaborati presso posizioni server che utilizzano sistemi ridondanti per garantire l'affidabilità. Questa infrastruttura consente il passaggio automatico ai sistemi di backup in caso di interruzioni.
Algoritmi e previsioni
Con l'aiuto di algoritmi di ottimizzazione vengono creati programmi operativi per i generatori di energia elettrica. Questi algoritmi tengono conto dei dati di mercato come i prezzi dell’elettricità e le previsioni meteorologiche per consentire una commercializzazione efficiente e redditizia dell’energia.
Come funziona una centrale elettrica virtuale
Controllo in tempo reale
Il sistema di controllo consente un controllo flessibile della produzione e dell’utilizzo dell’energia elettrica. Se necessario, può reagire rapidamente alle fluttuazioni della rete accelerando o spegnendo i sistemi di produzione o utilizzando l’accumulo.
Integrazione e marketing
Unendo la produzione di molti piccoli impianti, le centrali virtuali possono partecipare al mercato dell’energia di compensazione e commercializzare in modo redditizio la loro flessibilità. Ciò è particolarmente importante per l'integrazione delle energie rinnovabili nel mercato energetico.
Nel complesso, il controllo intelligente delle centrali elettriche virtuali offre un modo efficiente per integrare le energie rinnovabili nella rete elettrica e allo stesso tempo reagire in modo flessibile ai cambiamenti del mercato. Ciò contribuisce alla stabilizzazione della rete elettrica e sostiene la transizione energetica attraverso un approvvigionamento energetico sostenibile.
I privati possono partecipare alle centrali elettriche virtuali
I privati possono partecipare a centrali elettriche virtuali integrando in tale sistema le proprie unità decentralizzate di generazione e stoccaggio dell’energia, come impianti fotovoltaici e accumulatori a batterie. Ecco i passaggi chiave e gli aspetti relativi alle modalità di partecipazione dei singoli individui:
1. Installare la tecnologia appropriata
Gli individui hanno bisogno di un sistema fotovoltaico o di altre fonti di energia rinnovabile e possibilmente di batterie per immagazzinare l’elettricità in eccesso e immetterla nella rete quando necessario.
2. Collegamento in rete con una centrale elettrica virtuale
I sistemi devono essere collegati in rete con una centrale elettrica virtuale. Ciò avviene tramite sistemi di controllo intelligenti che coordinano e ottimizzano il flusso di energia. Aziende come “sonnen” offrono reti di questo tipo combinando i sistemi in una batteria virtuale su larga scala.
3. Partecipazione al mercato energetico
Partecipando alla centrale virtuale i privati possono partecipare indirettamente al mercato energetico. La centrale virtuale raggruppa l’energia di diversi piccoli produttori e la commercializza insieme, il che comporta anche vantaggi finanziari per i partecipanti.
4. Utilizzo di contatori intelligenti
Per misurare con precisione l’immissione e il consumo è necessario l’uso di contatori intelligenti. Questi dispositivi acquisiscono i dati energetici in tempo reale e consentono una gestione efficiente dei flussi energetici.
5. Incentivi finanziari
I partecipanti alle centrali virtuali possono beneficiare di entrate aggiuntive vendendo l’elettricità in eccesso o contribuendo a stabilizzare la rete fornendo energia di compensazione.
La partecipazione alle centrali elettriche virtuali consente ai privati di contribuire attivamente alla transizione energetica e allo stesso tempo di ottenere vantaggi finanziari diventando parte di una rete energetica più ampia.
La partecipazione ad una centrale elettrica virtuale offre ai privati numerosi vantaggi
1. Benefici finanziari
- Proventi dal mercato energetico: partecipando alle centrali virtuali i privati possono per la prima volta partecipare ai proventi delle aste elettriche. Un tempo questo era riservato principalmente ai grandi fornitori industriali.
- Partecipazione agli utili: alcuni fornitori, come “sonnen”, offrono ai propri clienti una partecipazione agli utili sul ricavato della vendita congiunta dell'elettricità prodotta. Ciò può generare reddito aggiuntivo per le famiglie.
2. Risparmio sui costi
- Prezzi dell’elettricità più bassi: utilizzando l’elettricità in periodi di prezzi bassi, reso possibile dalla flessibilità delle centrali elettriche virtuali, le famiglie possono ridurre i costi energetici. Ciò vale anche per la ricarica dei veicoli elettrici in tempi convenienti.
- Aumento dell’autoconsumo: l’integrazione in una centrale elettrica virtuale può ottimizzare l’autoconsumo dell’elettricità autoprodotta e quindi ridurre la dipendenza dalla più costosa elettricità della rete.
3. Contributo alla stabilità della rete e alla transizione energetica
- Stabilizzazione della rete: fornendo energia di bilanciamento, le centrali elettriche virtuali aiutano a stabilizzare la rete elettrica. Ciò è particolarmente importante in periodi di elevata immissione di energia rinnovabile, come forti venti o intensa radiazione solare.
- Promozione della transizione energetica: entrando a far parte di una centrale elettrica virtuale, i privati sostengono attivamente la transizione energetica contribuendo a utilizzare l’energia rinnovabile in modo più efficiente e a sostituire le fonti energetiche fossili.
4. Vantaggi tecnologici
Contatori intelligenti e controlli intelligenti: i partecipanti spesso ricevono tecnologie moderne come i contatori intelligenti che consentono un monitoraggio e un controllo precisi del consumo energetico. Queste tecnologie sono spesso disponibili gratuitamente o a prezzo ridotto come parte della partecipazione.
La partecipazione a una centrale elettrica virtuale non offre solo incentivi finanziari ai privati, ma anche l’opportunità di contribuire attivamente alla stabilizzazione della rete elettrica e alla promozione della transizione energetica.
Adatto a: