Lo Scenario Globale:
Fino a pochi anni fa le mini-reti erano considerate come una soluzione per poter usufruire dell'energia prodotta da fonti rinnovabili in piccole comunità o comunque piccoli gruppi di utenti.
Questo concetto si è sempre più esteso negli anni raggiungendo applicazioni ben più importanti a livello di quantità di energia impiegata e soddisfando così anche richieste provenienti dalla piccola e media industria.
L' IRENA (International Renewable Energy Agency) ha stimato che circa 1 miliardo di persone al mondo non dispone di un accesso alla rete elettrica e un'ulteriore miliardo dispone di un accesso che però non si rivela affidabile e duraturo per le utenze.
Per ottenere un accesso universale all' energia elettrica entro il 2030, sempre IRENA ha stimato che gli investimenti in questo senso ad oggi sono circa la metà di quanto sarebbe necessario e che il 60% degli impianti installati, per raggiungere tale obbiettivo, dovranno essere Off-Grid (ossia non connessi alla rete elettrica nazionale).
In un recente report ("International Outlook Renewable Mini-Grid") l'agenzia afferma inoltre:
“Sempre più spesso, innovazioni tecnologiche per hardware e software trovano la loro strada verso la commercializzazione consentendo una distribuzione su larga scala delle mini-grid rinnovabili. Stiamo assistendo a miglioramenti nella tecnologia produttiva, ma i veri cambiamenti che dobbiamo aspettarci sono quelli nell’ambito delle tecnologie di comunicazione, controllo, e stoccaggio dell’energia”.
Ma cosa significa propriamente “Mini-Grid”?
Una Mini-Grid (o mini-rete) implica la coesistenza di più utenze connesse tra di loro e a una o più fonti di generazione (che possono sfruttare sia fonti rinnovabili che fonti non rinnovabili come per esempio generatori diesel).
Le fonti di generazione utilizzate (siano esse rinnovabili o meno), per definizione vera e propria di mini-rete, vanno da una potenza di 10kW fino a 10MW.
Il vantaggio principale è il poter creare situazioni di autonomia energetica per diversi utenti in luoghi in cui è impossibile raggiungere la rete locale.
L'energia da fonte rinnovabile (solare,idroelettrica o eolica) sta da diversi anni cominciando ad avere un ruolo fondamentale in questo genere di applicazioni, esistono già infatti impianti basati sul concetto di mini-rete che utilizzano solo sistemi di generazione diesel per esempio, ma gli elevati costi e le difficoltà connesse al trasporto dei combustibili e la costante manutenzione che questi generatori richiedono stanno spingendo gli utenti che dipendono da questi sistemi a riadattarli e a renderli sempre più “green”.
I Vantaggi:
Specifichiamo ora quali sono i vantaggi più evidenti che una mini-rete porta ai propri utilizzatori e agli investitori, e quali sono le ragioni per cui molti enti e agenzie internazionali individuano questa scelta impiantistica come una delle più convenienti vie percorribili per il raggiungimento di un' autonomia energetica globale.
1.Essendo sistemi più articolati l'affidabilità di una mini-rete a cui si collegano diversi utenti è sicuramente maggiore di un complesso di diversi impianti off-grid separati.In una mini-rete l'utente è protetto da tutti questi svantaggi relativi all' off-grid classico in quanto il resto dell' impianto può provvedere al suo fabbisogno energetico in caso si dovessero verificare le condizioni sopraelencate.La probabilità che un impianto off-grid classico non sia in grado di soddisfare la richiesta energetica non è per niente indifferente in quanto è possibile che si verifichi una mancanza della fonte rinnovabile (per esempio per il fotovoltaico la mancanza di buone condizioni atmosferiche), che si verifichi un guasto o che i consumi dell'utente siano maggiori dell'energia effettivamente prodotta.
2.Nei sistemi centralizzati classici si verifica talvolta il fenomeno di “furto di energia”, in quanto alcuni utenti si collegano in maniera illegale alla rete senza pagare poi un canone al gestore. La mini-rete riesce ad arginare questo fenomeno essendo su scala più piccola e quindi molto più facilmente monitorabile.
3. Il concetto di rete isolata non è un concetto perforza definitivo: Le mini-reti infatti ampliandosi possono interconnettersi tra di loro o connettersi alla rete se un domani essa dovesse raggiungere la zona in questione, abbassando così i costi di mantenimento grazie alla vendita di energia qualora la potenza prodotta ecceda quella utilizzata dagli utenti della mini-rete.
4.E' stato calcolato che l'energia proveniente da fonte rinnovabile in queste applicazioni (sia essa geotermale, idroelettrica, fotovoltaica o preveniente da biogas per esempio) costa all'utilizzatore circa 0,06/0,15 $/kWh sempre a patto che sia presente una sufficiente risorsa rinnovabile in loco. Inoltre, mentre a livello globale il prezzo dei combustibili fossili cresce in maniera costante, i costi di realizzazione di sistemi mini-grid, grazie ad una forte innovazione tecnologica, stanno decrescendo progressivamente negli anni.
Le Sfide:
I vantaggi delle mini-grid sono evidenti, tuttavia la loro diffusione, specialmente nei paesi in via di sviluppo rimane lenta. I governi sono spesso in difficoltà nel concedere nuovi incentivi date le ingenti spese affrontate in passato per un'elettrificazone rurale basata sull'utilizzo di combustibili fossili.
Le sfide da affrontare più evidenti sono principalmente:
1. La mancanza di componenti di qualità o la presenza di tecnologie non completamente testate (spesso dovuta ai bassi budget degli investitori locali), che portano inevitabilmente a ridurre la vita utile degli impianti.
2. Una scarsa preparazione tecnica del personale locale, che aumenta la probabilità di effettuare errori nel processo di installazione e primo avviamento.
3. L' insufficienza di risorse rinnovabili in loco, che ovviamente porta a dover utilizzare diversi sistemi di generazione: La produzione tramite biogas ad esempio riscontra problemi nel stoccare le biomasse e nel reperire quantità sufficienti di rifiuti organici per una generazione adeguata ai consumi della comunità.
4. Altri fattori ambientali come la densità di popolazione nella zona in questione o la possibilità o meno di poter costruire infrastrutture e i relativi costi possono rendere più complicate queste realizzazioni.
I Sistemi Wall-Mounted FGS:
I sistemi Wall-Mounted FGS sono stati pensati apposta per risolvere questo genere di problematiche, le numerose installazioni già effettuate da FGS Energie Alternative rendono evidenti i miglioramenti portati dal sistema in queste particolari soluzioni impiantistiche.
L'idea alla base è quella di fornire un sistema modulare e completamente ampliabile anche in un secondo momento, sia per quanto riguarda il lato generazione che il lato distribuzione.
E' possibile anche effettuare il procedimento inverso, ossia se si desidera dividere un sistema da parecchi kW già installato in unità più piccole basterà collocare i vari moduli nelle rispettive unità senza dover riprogettare il sistema.
I sistemi Wall-Mounted FGS sono disponibili in due formati: a 2 posizioni e a 3 posizioni. Entrambi i modelli sono modulabili e quindi adattabili a installazioni di potenza fino a 450 kVA.
In base alle richieste del cliente effettuiamo lo studio e la progettazione della soluzione migliore per quanto riguarda la generazione energetica (sfruttando sistemi idroelettrici, fotovoltaici e eolici di nostra produzione) e la gestione della distribuzione elettrica e dei sistemi di controllo, permettendo di poter monitorare sui nostri sistemi wall-mounted, o anche in remoto, la produzione e il consumo dell'energia generata.
Insieme alle piastre viene fornito un kit di allestimento che permette di montare e avviare il sistema in pochi semplici passaggi: Basterà fissare i moduli a parete e collegare i cavi di potenza e i cavi delle batterie ed il sistema potrà essere avviato senza ulteriori interventi in quanto già progettato, programmato e testato in laboratorio secondo le esigenze del cliente.
L'esigenza di fornire un sistema “plug and play” contenente componenti di altissima qualità nasce grazie ad anni di esperienza nel settore, i sistemi FGS infatti permettono di evitare problemi tecnici dovuti all'utilizzo di componenti di bassa qualità o al montaggio errato da parte di personale poco preparato, allungando in maniera evidente la vita utile dell'impianto e quindi portando notevoli vantaggi nel piano dei costi fissi e variabili (abbassando quindi i costi di manutenzione) e riducendo il payback-time dell'investimento.