Una rete elettrica intelligente conosciuta come smart grid mette in rete e controlla la generazione, lo stoccaggio e il consumo di energia elettrica. Grazie a questa moderna tecnologia di comunicazione, le energie rinnovabili possono essere utilizzate in modo efficiente.
Una smart grid collega le infrastrutture e gli attori del sistema energetico dalla produzione al consumo di energia e assicura un coordinamento senza problemi. In questo modo, le fluttuazioni di potenza innescate dalle energie rinnovabili fluttuanti possono essere bilanciate e si può ottenere il miglior utilizzo possibile della rete. Nel processo, non solo viene trasportata energia elettrica da fonti di energia rinnovabili, ma anche i set di dati associati, che le moderne tecnologie dell'informazione e della comunicazione sono responsabili della raccolta e dell'elaborazione. Consentono un coordinamento stabile della rete energetica, per esempio permettendo agli operatori di un impianto di generazione decentralizzato di tracciare e controllare l'immissione della loro energia nella rete.
Reti elettriche intelligenti e "energy prosuming"
Un numero crescente di famiglie e imprese copre il proprio consumo di elettricità con energia prodotta in casa da fonti rinnovabili, per esempio con l'aiuto di un impianto fotovoltaico privato sul tetto di un edificio. Tuttavia, la decentralizzazione della produzione di energia che va di pari passo con il cambiamento da consumatori tradizionali di elettricità a "prosumer" richiede anche un coordinamento e una comunicazione speciali nella fornitura di energia. Per esempio, una smart grid può organizzare lo stoccaggio temporaneo dell'elettricità in eccesso in impianti di stoccaggio interni e immagazzinare l'energia generata fino a quando non ci sarà l'opportunità di utilizzarla.
Sistemi di misurazione intelligenti e comunicazione dei dati come base
La comunicazione tra generatori, impianti di stoccaggio e consumatori di energia all'interno di una smart grid si basa sulla comunicazione bidirezionale dei dati. Combinando le linee di potenza e di dati, la smart grid diventa una vetrina del moderno Internet of Things (IoT). I sistemi di misurazione intelligenti, i cosiddetti contatori intelligenti, sono utilizzati per mediare tra il singolo consumatore, la rete elettrica e l'operatore della rete energetica. La loro funzione è quella di misurare il consumo di elettricità e trasmettere i dati di consumo al fornitore in forma criptata. Nel processo vengono osservate speciali norme di sicurezza e protezione dei dati, il cui rispetto viene sempre controllato dall'Ufficio federale per la sicurezza dell'informazione (BSI).
La smart grid come presupposto per una transizione energetica di successo
Come parte dell'infrastruttura digitale, le smart grid sono indispensabili nel contesto di una transizione energetica intelligente. La tecnologia dei contatori intelligenti può essere utilizzata anche quando si passa a fonti di energia rinnovabile nei settori della fornitura di calore e dei trasporti. Esempi di questo sono la ricarica dei veicoli elettrici e il controllo intelligente dei sistemi di riscaldamento che sono collegati a una casa intelligente. A causa del loro grande potenziale, le reti intelligenti sono attualmente testate in cinque regioni modello in tutta la Germania come parte del programma di finanziamento "Intelligent Energy Showcase". Al fine di sviluppare una soluzione sicura ed economicamente ed ecologicamente compatibile, si stanno studiando i requisiti, esaminando le condizioni quadro e sviluppando soluzioni modello.