Smart Grid e Smart Cities, il futuro è arrivato, forse

Proviamo a delimitare e circoscrivere lo scenario: nei giorni nostri vediamo chiaramente quanto incida nella vita quotidiana e negli equilibri economici tutto ciò che concerne la qualità della vita percepita, l'ambiente, lo sviluppo della persona e del sistema economico e la necessaria infrastruttura per produrre e fornire energia. Tutto correlato e connesso in un grande sistema che è il pianeta in cui viviamo.

Dall'assunzione di cui sopra nel corso degli ultimi anni è maturata e cresciuta una proposta di modello di sviluppo alternativo che prediligesse la realizzazione di sviluppi urbani con caratteristiche qualitative diverse, puntando decisamente a sistemi “intelligenti” (smart) integrati fra loro che racchiudono alcuni punti cardine contraddistintivi al fine di costituire le chiavi per una Città Intelligente (Smart City):

Tecnicamente quindi il tema delle Smart Cities racchiude in sé molti fronti di sviluppo, tra i quali ne emerge uno in particolare, dal quale non è possibile prescindere poiché trattasi della linfa vitale: la rete di distribuzione dell'energia, intesa in senso ampio.

Quando pertanto si parla di “Smart Grid” si tende ad includere nella definizione la commistione dei sistemi di produzione e distribuzione di energia elettrica al fine di disporre di una Rete Intelligente caratterizzata da un elevato livello di strutture IT (Information Technology) e in grado di veicolare flussi di energia ed informazioni “multi direzionali”.

Ecco che stiamo schiarendo i dubbi iniziali su quali siano le differenze e i significati dei 2 termini, con una sostanziale rappresentazione in cui il contenitore della Smart Cities racchiude in sè buona parte delle “Smart Grid” poiché elemento alimentante.

Prima di provare a sviscerare il tema delle Smart Cities, và analizzato con particolare attenzione il passaggio sui “flussi multi direzionali” nel contesto delle Smart Grid sopra citati: vera chiave di volta dal punto di vista energetico e di sviluppi a tendere è la reale novità dell'ultimo decennio e rappresenta la scelta cui puntare per abbandonare i tradizionali sistemi di produzione di energia, peraltro con fonti combustibili fossili riconosciuti fra più inquinanti: petrolio e carbone.

Stiamo parlando quindi di un nuovo modo di pensare l’alimentazione e la distribuzione di energia elettrica, in particolare sul fronte delle emissioni di CO2.

Nel modello di sviluppo “Smart” finalmente introdotto le fonti rinnovabili non sono più necessariamente legate a pochi produttori ma sempre più diventano disponibili per ampie fette di popolazione: si pensi ai pannello fotovoltaici sui tetti, il micro eolico etc...

Con questa svolta concettuale e pratica si assiste quindi ad una necessarie ridefinizione dei processi tecnologici coinvolti a supporto della rete elettrica che dovrà essere in grado di gestire immissioni di elettricità da molteplici fonti, dalla centrale tradizionale al privato cittadino munito di pannelli fotovoltaici che diventa produttore e consumatore di energia elettrica.

In questo modo quindi, utilizzando proprio il semplice cittadino come esempio, esso stesso rappresenta il soggetto che fruisce e fornisce energia e che consente una reale riduzione delle emissioni inquinanti.

Chi non è del settore e non è avvezzo al trattare di questi temi si chiederà per quali ragioni si stia sviluppando questa strada, la risposta è semplice: il mondo ha fame di energia e nel mondo, pur con la crisi attuale, la domanda è sempre in crescita con le eccezioni dettate dal periodo congiunturale di alcune aree, come in Italia ad esempio dove il consumo di energia è calato di diversi punti percentuale.

Vedasi a riguardo il recente documento di Terna “PREVISIONI DELLA DOMANDA ELETTRICA IN ITALIA E DEL FABBISOGNO DI POTENZA NECESSARIO

ANNI 2011 - 2021”, disponibile sul sito.

Non solo, analizzando i dati di consumo, sempre fonte Terna, si evidenzia come dal 2008 anno di picco eccezionale per consumo e produzione, vi sia stato un forte calo in ambito nazionale pur intravedendo un lievissimo rialzo nel 2011, tale da rivedere fortemente gli investimenti nelle centrali termoelettriche tradizionali.

Ma fortunatamente questo non è l’unico motivo, la comunità internazionale è divenuta cosciente del serio e concreto problema delle emissioni inquinanti e quindi più domanda implica più emissioni di gas nocivi.

Come ridurle? Sono state fatte diverse stime, con due scenari di riferimento, i famosi 550 e 450 ppm, ossia “parti per milione di concentrazione” di CO2 nell’atmosfera. Ebbene, in entrambi i casi, uno più conservativo ed uno più spinto, si evidenzia che le rinnovabili e l’efficienza energetica sono i due driver principali, al punto da poter portare a riduzioni di CO2 fino all’80%.

Altro elemento cardine e vincolo tecnologico è la cosiddetta stabilità della rete elettrica, espressa in frequenza (Hertz) che è sostanzialmente di 50 Hertz in gran parte del mondo e 60 Hertz nei paesi vicini al cosiddetto “mondo Commonwealth” : si tratta sostanzialmente di un vincolo tecnico che implica una serie di sistemi di protezione e controllo della rete al fine di salvaguardarne la stabilità.

Tutti gli elementi di cui sopra sono e costituiscono il nuovo modo di progettare e realizzare una rete elettrica “intelligente” con lo scopo di ottenere una produzione di energia distribuita e una forte efficienza energetica.

Questo è già realtà perché molto si sta facendo e si è in procinto di fare, con contatori intelligenti, accumulatori di energia, la nuova frontiera per gestire il problema della non programmabilità di alcune fonti rinnovabili ed anche la non modulabilità delle stesse, l’introduzione di auto elettriche con relative colonnine di ricarica, la diffusione nel civile delle soluzioni di produzione energetica, sistemi software per gestire l’equilibrio della rete laddove l’immissione di energia elettrica non risponda ai vincoli tecnici di frequenza etc…

Tutto ciò sta inoltre avviando una grandissima ricaduta occupazionale, le aziende del settore stanno puntando fortemente a questo nuovo fronte, sfidante filone di sviluppo contemporaneo ma che realmente rappresenta la strada da intraprendere.

Ed inoltre, ora come non mai non è più giustificabile indirizzare gli investimenti puntando nelle centrali tradizionali non necessarie, in particolar modo in Italia, e non più compatibili con l’ambiente, quando la tecnologia ci offre alternative concrete e realizzabili.

Sia chiaro: qui non si dice che ci sono le condizioni per uno “switch off” immediato, se però guardiamo la composizione della produzione di energia elettrica in Italia possiamo però fare delle considerazioni importanti. Guardando ad esempio il punto di riferimento così in voga per ogni paragone, la Germania, nella seguente tabella che mostra la potenza efficiente lorda degli impianti elettrici di generazione nei principali paesi del mondo al 31 dicembre 2010 (fonte Terna), di cui si riporta un estratto parziale, si nota subito quanto sia ampio il differenziale produttivo per eolico e fotovoltaico tra questi 2 paesi, peraltro si consideri che la Germani oltre ai combustibili fossili ha una discreta produzione nucleare.

Ecco quindi che ora la sfida è lanciata e quei movimenti politici che ora in Italia spingono su questo filone, probabilmente, anzi sicuramente, sono gli unici che hanno realmente compreso che i tempi sono maturi e gli interessi da curare sono solo quelli dei cittadini.

Nelle prossime parti approfondiremo le “Smart Cities” e quali investimenti siano possibili.

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Nella prima parte dell’articolo abbiamo introdotto l’argomento delle Smart City e delle Smart Grid, approfondendo quest’ultimo tema.

Ora passiamo in esame il concetto di Smart City che, tradotto, non è altro che “città intelligente”: ma come può una città essere intelligente?

Proviamo a dare una definizione tratta da un recente studio cofinanziato da aziende del settore dell’istituto “The European House-Ambrosetti”:

“Smart city è per noi un modello urbano che minimizza lo sforzo per i bisogni “bassi” e soddisfa efficacemente i bisogni più “alti”, per garantire un'elevata qualità della vita, ottimizzando risorse e spazi per la sostenibilità.

È in atto un progressivo passaggio dal soddisfacimento dei bisogni primari e materiali (bisogni biologici, sicurezza, affetti, rispetto), tipici delle società di mercato consumistiche, al soddisfacimento di bisogni più “alti”, tipici di società globali post-consumistiche: consapevolezza (di sé e del mondo), sostenibilità delle scelte (soddisfare i propri bisogni evitando di compromettere la capacità delle future generazioni di soddisfare i loro), equilibrio, realizzazione di sé e crescita personale. Questo genere di bisogni può essere soddisfatto solo da città più evolute, da città smart. Smart city è, dunque, per noi un modello urbano capace di garantire un'elevata qualità della vita e una crescita personale e sociale delle persone e delle imprese, ottimizzando risorse e spazi per la sostenibilità.”

Dalla definizione si comprende quanto ampio sia l’impatto di questo modello di sviluppo urbano, alla stregua di un intervento di “spirito rinascimentale” citando un accostamento quanto mai corretto ed efficace.

I criteri guida quindi per identificare una città-progetto smart possono essere sintetizzati in:

• Mobilità

• ICT (Information Communication Technology)

• Sostenibilità ambientale (Energia, edifici, suolo, acqua)

• Qualità della vita

• Società smart (istruzione,sanità,governance,partecipativa)

Una città ideale “smart” è quindi un progetto molto ampio che tocca tutti gli aspetti della vita quotidiana e si configura come una grande, se non unica, possibilità di cambiare radicalmente, in meglio, la qualità della vita nei centri urbani; và ricordato peraltro che recenti studi affermano che nel mondo cosiddetto “occidentale”, da pochi anni il numero di abitanti concentrato in grandi centri urbani ha superato percentualmente il numero di quelli al di fuori di contesti urbani.

I criteri guida di cui sopra rappresentano di fatto gli interventi su cui concretamente si prospettano ampi margini di crescita e sviluppo, brevemente:

• la “mobilità”, fortemente di carattere elettrico, comprendendo in questo insieme le 3 grandi tipologie di auto elettriche: Electric Vechicle (EV), Plug In Electric Vechicle (PEV) e Hibryd Electric Vechicle (HEV). Comprensivo di tutto il sistema di colonnine di ricarica e sistemi di immagazzinamento dell’energia. Un recente studio nell’ambito del progetto Energy Strategy del Politecnico di Milano prefigura uno scenario pessimistico di diffusione di veicoli elettrici in Italia entro il 2020 intorno ad oltre 2 milioni di unità con investimenti pari a 60-80 miliardi di Euro, lo scenario ottimistico arriverebbe quasi a raddoppiare

Ovviamente, alla luce delle tecnologia di “mobilità” in uso, si possono e si devono rivedere le modalità di utilizzo del proprio mezzo, magari in concomitanza con la presenta di trasporti pubblici efficienti, non inquinanti ed affidabili

• l’”ICT”, ovvero quell’insieme di tecnologie e software che consentono la circolazione delle informazioni con la più ampia e facile portata, per tutti gli usi dal privato al pubblico. Tramite reti dati veloci, computer prestazionali, wireless accessibile etc…

• la “sostenibilità ambientale”, come ad esempio edifici progettati o ristrutturati con sistemi di riduzione delle dispersioni termiche, autonomi dal punto di vista energetico, dotati di sistemi di teleriscaldamento, riduzione delle emissioni CO2, aziende eco-compatibili etc…

Per ultimi ma non per importanza “qualità della vita” e “società smart” rappresentano direttrici di sviluppo di cui la prima è naturale conseguenza di questo nuovo modello di sviluppo urbano, la seconda rappresenta ad esempio i nuovi modelli democratici partecipativi, da estendere in molti aspetti della vita sociale.

Fornita quindi una definizione formale e sostanziale del concetto di Smart City, possiamo certamente affermare che tutti i criteri riportati sono già in corso di realizzazione in molti casi di studio e non solo, in Italia e all’estero. Ci sono grandi prospettive e tutte le aziende del settore, i centri di ricerca universitari e le amministrazioni pubbliche più lungimiranti stanno portando avanti porzioni di trasformazioni “smart”: ovviamente per una reale e tangibile percezione di un miglioramento della qualità della vita, peraltro che possa essere misurabile con ad esempio maggiore tempo libero a disposizione/riduzione emissioni CO2, si deve intervenire con un approccio sistemico e generale, salvaguardando le peculiarità di ogni contesto: l’Italia ha pochi grandi centri urbani, quindi al di fuori di questi si deve ragionare per aggregati.

Veniamo ora al capitolo investimenti: qui abbiamo un enorme volano ma per avviarlo serve una grande spinta che solo forti volontà politiche, la presenza di imprese con adeguate competenze e la disponibilità di fondi possono garantire.

Per quanto concerne la volontà politica abbiamo un panorama un po’ a macchia di leopardo per intenderci, dove ci sono amministrazioni pubbliche, generalmente comunali, che vogliono intraprendere reali progetti esecutivi in ambito “smart city”, ve ne sono tante altre che per ora nulla stanno facendo.

Certo che una certa politica, problema tutto italiano, purtroppo non è nemmeno in grado di comprendere quanto qui si prospetta, il potenziale enorme che da questo rinnovo urbanistico si può ottenere, soprattutto in termini occupazionali ora più che mai è necessario intraprendere iniziative forti, per spingere questo processo e dargli sostegno: non ad esempio come recentemente fatto ridurre gli incentivi per la realizzazione di impianti da fonte rinnovabili.

Le imprese di settore, che intravedono opportunità di business concreti dei quali ovviamente si nutrono per la loro stessa sopravvivenza, anche alla luce della forte crisi in corso, dove è fondamentale ribaltare il problema e trovare nuovi fronti di sviluppo, sono estremamente attente agli scenari prospettati.

Chiaramente il capitolo “fondi” è il più delicato, ma non si pensi che si parta da zero, tutt’altro.

Il MIUR ha stanziato fondi per oltre 900 milioni di Euro tramite 2 bandi specifici; a livello europeo l’iniziativa “Smart Cities and Communities Initiative” ha recentemente fornito stanziamenti tramite bando per 450 milioni di Euro.

Il recente “Pacchetto Occupazione” della Commissione Europea (“Towards a job reach recovery”) punta a creare in 3 settori chiave, entro il 2020, diversi milioni di posti di lavoro. Questi punti chiave sono “green economy”, “information and communication technology” (ICT) e “lavoratori della sanità”: a leggere con attenzione si può tranquillamente constatare che è tutto riconducibile a realizzare soluzioni “smart”. Peraltro, proprio in questo periodo, è in discussione tra Consiglio europeo e Commissione, le modalità di destinazione dei fondi di finanziamento alle politiche di sviluppo regionali (FESR) che per ora vede un budget di oltre 330 miliardi di Euro.

Una conclusione a questo breve e non esaustivo articolo non c’è, semmai si può concludere con l’auspicio che la politica, soprattutto in Italia, non sia cieca e non sia fatta solo di “Er Batman” ma di cittadini onesti e preparati ad accogliere queste sfide come opportunità per la salvaguardia del bene comune.