5G: come una tecnologia mobile può gestire il settore energetico
Il settore dell'energia è in piena fase di cambiamenti a causa della transizione energetica. Le nuove energie stanno aumentando la complessità del mercato energetico e obiettivi come quelli sanciti dalla Strategia energetica 2050 e la società a 2000 watt possono essere raggiunti solo con le nuove tecnologie. Questo perché le fonti di energia rinnovabile stanno cambiando la catena del valore dell'energia e i consumatori stanno diventando sempre più spesso anche produttori (prosumers). Immettono energia nella rete e la consumano allo stesso tempo. Un componente importante per ridurre la crescente complessità del settore energetico è il 5G.
Il mix energetico si è costantemente evoluto grazie allo sviluppo di nuove energie e si è ampliato negli ultimi anni. Al contempo, le nuove energie hanno requisiti diversi per l'approvvigionamento delle fonti energetiche primarie, per la loro conversione in energia utile, come elettricità e teleriscaldamento, e per il trasporto dell'energia ai consumatori. Anche il consumatore è sempre più al centro dell'attenzione. Sempre più spesso diventa anche produttore di energia. Mentre in passato il flusso di elettricità dal produttore al consumatore era unidirezionale, oggi è più un circuito tra reti di distribuzione e di trasmissione. L'energia non viene più fornita in modo centralizzato, ma decentralizzato attraverso una moltitudine di impianti più piccoli, sempre più spesso vicino ai consumatori locali di elettricità. Le nuove energie nel mix energetico aumentano la complessità del mercato energetico e modificano la catena del valore. Secondo uno studio pubblicato di recente, il 5G può ridurre la complessità del settore energetico grazie alla connettività 5G.
Smart grids: il non plus ultra per un settore energetico efficiente
Le reti intelligenti (smart grids) svolgono un ruolo particolarmente centrale nell'approvvigionamento energetico decentralizzato, una tendenza che si intensificherà ulteriormente con la realizzazione della Strategia energetica 2050 e della società a 2000 watt. La decentralizzazione è una delle caratteristiche strutturali dominanti delle energie rinnovabili.
L'elevato numero di piccoli impianti e l'alta volatilità delle energie rinnovabili nei sistemi decentralizzati rendono difficile il coordinamento all'interno della catena del valore energetico. Come sappiamo, infatti, il sole non splende e il vento non soffia tutto il giorno. Le smart grids controllano in modo intelligente questi numerosi piccoli impianti. Li collegano in una rete elettrica flessibile e globale e assicurano lo scambio di informazioni all'interno della rete, con l'aiuto delle quali è possibile controllare dinamicamente la produzione, il consumo e lo stoccaggio di energia.
In una smart grid, la moderna tecnologia di comunicazione collega in modo intelligente lo scambio di energia elettrica proveniente da una varietà di fonti energetiche con consumatori con profili di consumo diversi. Allo stesso tempo, le fluttuazioni nella produzione e nel consumo di energia vengono bilanciate. L'energia rinnovabile in eccesso può essere integrata nella rete elettrica e la rete rimane utilizzata in modo ottimale. Nel complesso, ottimizzano l'uso e il funzionamento dei sistemi decentralizzati grazie alle informazioni esistenti provenienti da sensori e dispositivi di misurazione.
Ad esempio, in una rete intelligente, i dispositivi e gli edifici autonomi assicurano che le attività non critiche dal punto di vista temporale vengano svolte quando la rete è piena di energia. Ciò significa che non si perde energia in eccesso. Oppure, nell'automazione degli edifici, i dati ambientali su meteo, temperatura e umidità possono contribuire a un controllo più efficiente del riscaldamento, delle tende solari o dell'aria condizionata, riducendo così il consumo energetico. A lungo termine, è ipotizzabile anche un controllo preciso dell'infrastruttura di interi quartieri residenziali o città.
Il 5G quale manager nel mercato dell’energia
Ciò si accompagna a una maggiore richiesta di connettività del sistema e di volume di dati. I sistemi devono essere collegati in rete tra loro e i dati mobili per la comunicazione tra i sistemi devono poter essere scambiati in tempo reale. Per far fronte a questa gestione energetica notevolmente più complessa, le nuove tecnologie mobili come il 5G creano una base importante. Le migliori caratteristiche del 5G sono un importante prerequisito per affrontare la crescente complessità del settore energetico e per controllare le smart grids, che svolgono un ruolo importante nella transizione energetica. Tali sistemi richiedono un collegamento in rete affidabile e veloce di innumerevoli sensori, dispositivi e sistemi distribuiti in vari luoghi. Ciò è reso possibile dal 5G e dalla possibilità di collegare un gran numero di sensori diversi in tempo reale. La tecnologia mobile è ancora in fase di sviluppo, ma offre già casi d’applicazione per lo scambio di dati in tempo reale, il rilevamento automatico dei guasti di rete, l'automazione della distribuzione, la ricarica in rete dei veicoli elettrici e la gestione e ottimizzazione energetica degli edifici.
Parallelamente, la tecnologia 5G è lo standard più sostenibile di tutte le generazioni di radiotelefonia mobile. I dati nel mercato dell'energia possono essere trasmessi in modo più efficiente e con un minor consumo energetico. Questa tecnologia più recente richiede solo 0,2 watt per la trasmissione di un megabyte di dati. Si tratta di una quantità quasi 10’000 volte inferiore rispetto al 2G e dieci volte inferiore rispetto all'attuale tecnologia 4G.
Maggiori informazioni:
- Ericsson: Connected Energy Utilities
- Ufficio federale dell'energia: Reti elettriche intelligenti (smart grid) e sistemi di misurazione intelligenti (smart metering)
- Was nützt 5G der Energiebranche?
- Ufficio federale dell'energia: Strategia energetica 2050
