Gli attori dell'energia e il loro ruolo nell'equilibrio di potere

Con l'Europa che punta a una riduzione del 55% delle emissioni di carbonio entro il 2030 e alla neutralità climatica entro il 2050, il passaggio della domanda di elettricità dalle fonti energetiche a base di carbonio a quelle prevalentemente rinnovabili causerà probabilmente disordini nelle nostre reti. 

Il merito di questo disordine è da attribuire in gran parte a: 

(a) l'improvviso squilibrio tra la domanda e l'offerta di energia elettrica, con i consumatori che chiedono più elettricità di quanta ne possa fornire la rete, e 

(b) la natura imprevedibile delle fonti energetiche rinnovabili, la cui energia deve essere utilizzata non appena generata.

Nel 2022, l'Agenzia Internazionale dell'Energia (AIE) ha proposto che un percorso pratico per garantire l'equilibrio e la sostenibilità energetica è la flessibilità del sistema elettrico. Questo per gestire l'aumento della domanda e dei prezzi dell'elettricità che potrebbe danneggiare i nostri attuali sistemi di gestione dell'energia, che non sono ancora così flessibili come dovrebbero.

Come possiamo ottenere questa flessibilità? 

Chi sono le parti coinvolte nel raggiungimento di questa flessibilità? 

Come funzionano insieme per raggiungere questo obiettivo? Continuate a leggere; li abbiamo spiegati in questo blog.

Cos'è la flessibilità del sistema elettrico e come contribuisce all'equilibrio di potere?

La flessibilità del sistema elettrico o flessibilità distribuita è la capacità degli asset flessibili collegati alla rete di adattare i propri modelli di produzione o consumo di elettricità alle esigenze della rete.

Questi asset possono essere frigoriferi, sistemi di condizionamento, pompe di calore, veicoli elettrici (EV), batterie, ecc. Questi asset rispondono a segnali per stabilire un equilibrio tra domanda e offerta. Grazie a questi segnali, possono modificare le loro capacità di consumo, stoccaggio o generazione per soddisfare la domanda della rete.

Dieci (10) attori energetici responsabili dell'equilibrio di potere

L'Universal Smart Energy Framework (USEF) fornisce informazioni complete (evidenziate di seguito) su chi sono questi attori, i loro ruoli e la loro interoperabilità.

1. Il cliente attivo o prosumer

Un prosumer è un cliente che partecipa attivamente al sistema energetico. Va notato, tuttavia, che non tutti coloro che producono energia sono prosumer e non tutti i prosumer producono la loro energia. Un cliente si qualifica come prosumer se:

• Generare energia rinnovabile per il consumo personale.
• Fanno parte di una comunità energetica.
• Partecipare a un sistema di net-metering.
• Immagazzinare l'energia in eccesso per un uso futuro o per restituirla alla rete.

Ogni attività sopra descritta contribuisce alla flessibilità energetica attraverso la generazione di energia rinnovabile, il net metering, la condivisione dell'energia e lo stoccaggio.

2. L'aggregatore

Quando i prosumer generano flessibilità attraverso una qualsiasi delle attività sopra menzionate, hanno bisogno di un mezzo per fornire questa flessibilità al resto del sistema energetico. Questo mezzo è l'aggregatore.

Il ruolo dell'aggregatore è quello di mediare un accordo tra i prosumer e altri attori come il TSO, il DSO e il BRP (tutti spiegati di seguito). Nello specifico, l'aggregatore si occupa di:

• Prendere nota delle Parti richiedenti flessibilità (FRP) all'interno del sistema energetico. Le FRP sono quelle che hanno il bisogno più urgente di flessibilità.
• Accumulare o aggregare la flessibilità dai prosumer e venderla al TSO, al DSO e al BRP, che facilitano la consegna all'FRP.
• Remunerare i prosumer per la flessibilità fornita.

3. Il fornitore di energia

Come suggerisce il nome, il fornitore si approvvigiona di energia e la fornisce ai suoi clienti. Il rapporto tra fornitore, aggregatore e consumatore è reciproco. A volte il fornitore acquista flessibilità dall'aggregatore e dal prosumer, mentre fornisce energia al prosumer.

4. La Parte Responsabile del Bilancio (BRP)

Affinché l'equilibrio energetico si verifichi, la domanda di energia prevista deve corrispondere all'offerta. Se non si riesce a raggiungere questo obiettivo, si verifica uno squilibrio che può mandare in tilt l'intero sistema energetico.

Di conseguenza, tutti gli attori energetici sono ritenuti responsabili degli squilibri che causano (la cosiddetta responsabilità di bilanciamento). Il BRP è l'attore energetico, come il fornitore o il produttore, che garantisce il rispetto dell'equilibrio di potere nelle proprie posizioni.

Un fornitore, ad esempio, deve cercare di bilanciare la quantità di energia da cui proviene e la quantità di energia che immette nel mercato in un determinato periodo di tempo. 

5. Il Gestore del sistema di distribuzione (DSO)

Il DSO offre la gestione e la distribuzione in tempo reale dell'energia da tutte le fonti ai clienti. Il DSO è responsabile dello sviluppo di un sistema di distribuzione funzionante che comprenda gli attori interessati: consumatori, TSO e CMSP (vedi sotto).

6. Il Gestore del sistema di trasmissione (TSO)

Se il DSO è responsabile della manutenzione dei sistemi di distribuzione dell'elettricità all'interno di una determinata regione, il ruolo del TSO è quello di trasmettere l'elettricità dai produttori al DSO e ai prosumer industriali attraverso le reti ad alta tensione.

Il TSO è il principale orchestratore dell'equilibrio attraverso diverse capacità, come quella di regolazione, di riserva e di emergenza. Uno dei modi in cui il TSO ottiene questo risultato è l'acquisto di sufficiente flessibilità dagli aggregatori.

7. Il produttore

La rete energetica è il fulcro della domanda e dell'offerta di energia e, di conseguenza, della flessibilità. Il ruolo del produttore è quello di mantenere attiva la rete immettendovi costantemente energia. Ciò include l'approvvigionamento di energia da fonti rinnovabili e la sua immissione nella rete.

8. La Società di servizi energetici (ESCo)

Una ESCo fornisce servizi energetici ai prosumer. Questi servizi comprendono la gestione dell'energia, il risparmio sui costi, la manutenzione e il funzionamento degli asset flessibili, la valutazione dell'efficienza energetica e l'ottimizzazione energetica.

L'aspetto più importante della flessibilità è la gestione dell'energia, che la ESCo attua in modo adeguato attraverso la manutenzione degli asset flessibili.

9. Il fornitore di servizi di bilanciamento (BSP)

Il ruolo del BSP è quello di rispondere ai cambiamenti imprevisti della rete. A volte si verificano fluttuazioni impreviste nella rete a causa di eventi atmosferici, forti migrazioni, disastri, ecc. In questi casi, il BSP, in genere un generatore o una struttura di domanda, fornisce o richiede la propria riserva per aiutare a gestire questa fluttuazione.

Ricordiamo che il TSO ha il compito principale di mantenere l'equilibrio sulle reti ad alta tensione. Durante queste fluttuazioni, il BSP viene incaricato dal TSO attraverso l'aggregatore di fornire servizi di bilanciamento o flessibilità alla rete.

10. Il fornitore di servizi di gestione delle congestioni (CMSP)

In alcuni casi, il DSO e il TSO devono far fronte a limitazioni nel tentativo di soddisfare la domanda di energia dei clienti. Questi vincoli si traducono in congestioni quando le richieste superano l'energia disponibile.

Per ristabilire l'equilibrio di potere, questi due attori energetici devono procurarsi la flessibilità, ma devono farlo attraverso il CMSP.

Il CMSP comunica la disponibilità di flessibilità al TSO e al DSO e gestisce le transazioni di flessibilità tra di loro.

Sintesi dell'ecosistema dei giocatori di energia

Sebbene alcuni di questi siano già stati menzionati in precedenza, di seguito è riportata una rapida panoramica dell'interoperabilità dei giocatori di energia, secondo l'USEF.

1. Il consumatore stipula contratti con quattro diversi operatori energetici. Questi contratti comprendono l'acquisto di flessibilità con l'aggregatore, la connessione con il DSO, la fornitura e l'acquisto di energia con il fornitore e il servizio ausiliario con la ESCo.
2. L'aggregatore trasferisce l'energia al fornitore e acquista energia dal consumatore.
3. Il fornitore di energia vende e acquista energia dal consumatore. Questi ultimi possono effettuare l'acquisto direttamente o tramite l'aggregatore.
4. BRP acquista energia dal produttore. La BRP offre anche servizi di responsabilità di bilanciamento al fornitore e servizi ausiliari al TSO.
5. Il DSO riceve energia dal TSO e la distribuisce ai consumatori. Inoltre, il DSO riceve servizi di flessibilità dal CMSP.
6. Il TSO trasmette energia al DSO e ai consumatori industriali e riceve servizi di bilanciamento dal BSP.
7. Il produttore vende energia alla BRP.
8. La ESCo offre servizi di manutenzione dell'energia e di beni flessibili ai consumatori.
9. Il BSP aiuta il TSO a raggiungere l'equilibrio offrendo flessibilità.
10. Il CMSP gestisce le transazioni di flessibilità per conto del TSO e del DSO.

C'è un altro tassello: l'Orchestratore di flessibilità.

In questo momento, l'equilibrio di potere e gli attori che ne sono responsabili non sono più un concetto estraneo. Vale anche la pena di aggiungere che ciò che aiuta i concetti rivoluzionari è di solito la grande tecnologia.

È qui che il nostro orchestratore di flessibilità svolge il suo ruolo di intermediario. Con FLEXO di Hive Power, gli operatori del settore energetico possono ottenere un sistema energetico equilibrato grazie a quanto segue:

Controllo della flessibilità della ricarica intelligente dei veicoli elettrici

I veicoli elettrici sono collettivamente uno dei più importanti asset flessibili in Europa. Secondo SmartEN, i veicoli elettrici possono fornire una flessibilità pari a 106,3 TWh entro il 2030. I fornitori di flessibilità, come gli aggregatori e le ESCo, possono sfruttare questo potenziale con FLEXO Smart Charge di Hive Power.

L'interfaccia, che può essere mobile o su PC, consente ai proprietari di veicoli elettrici di regolare il comportamento di ricarica del proprio veicolo utilizzando il suo profilo di ricarica. In questo modo, possono partecipare alla risposta alla domanda. Inoltre, possono anche accumulare energia che può essere successivamente venduta come energia flessibile ai fornitori.

Gestione della comunità

Le ESCo e i DSO, i cui beneficiari principali sono i consumatori, devono trovare un modo per gestire i loro obiettivi. Ciò equivale a gestire una comunità di consumatori.

Farlo può essere scoraggiante senza il giusto apparato tecnologico, ed è per questo che esiste il FLEXO Community Manager di Hive Power.

La piattaforma consente ai DSO e alle ESCo di avere le loro comunità in tasca o sullo schermo. Di conseguenza, i servizi energetici e il monitoraggio flessibile degli asset sono diventati un'impresa senza soluzione di continuità.

Note finali

Sebbene l'Europa stia puntando a diventare un continente neutrale dal punto di vista climatico, la strada verso questo obiettivo sarà probabilmente costellata di squilibri tra domanda e offerta, poiché i consumatori di energia dovranno chiedere il loro tempo per passare dalle fonti tradizionali di energia alle rinnovabili.

Per contenere questo scenario prevedibile, alcuni attori energetici chiave devono fare la loro parte per stabilire un costante equilibrio di potere.

Prenotate un incontro con il nostro team per capire come le soluzioni Hive Power FLEXO possono alimentare i vostri progetti di flessibilità.