In molti paesi, l’elettricità è fondamentale per il funzionamento dei ventilatori e delle altre piccole apparecchiature mediche negli ospedali per il trattamento del numero crescente di malati. In una situazione così inquietante e in rapida evoluzione, l’elettricità assicura anche la comunicazione tempestiva di informazioni importanti tra governi e cittadini e tra medici e pazienti.

Questi servizi non dovrebbero essere dati per scontati. In Africa, centinaia di milioni di persone vivono senza alcun accesso all’elettricità, rendendole molto più vulnerabili alle malattie e ad altri pericoli.

La crisi del coronavirus ci ricorda il ruolo indispensabile dell’elettricità nella nostra vita. Fornisce inoltre approfondimenti su come tale ruolo è destinato ad espandersi e ad evolversi negli anni e nei decenni a venire.

Oggi stiamo assistendo a una società che fa ancora più affidamento sulla tecnologia digitale per andare avanti con la vita di tutti i giorni, il cui consumo di energia è sempre più sotto forma di elettricità e in cui l’alimentazione elettrica è più dipendente che mai da eolico e solare. In tale società, la sicurezza dell’elettricità è il fondamento della prosperità e della stabilità, ma spetta ai governi garantire questa sicurezza.

Sicurezza elettrica: avanti veloce verso il futuro

Nella maggior parte delle economia che hanno adottato forti misure di confinamento per combattere il coronavirus, la domanda di elettricità è diminuita di circa il 15%, in gran parte a causa delle fabbriche e delle imprese che hanno interrotto la propria attività. Alcune di queste economia, come quella spagnola e della California, sono tra quelle con le più elevate quote di produzione di energia eolica e solare al mondo. Se la domanda di elettricità diminuisce rapidamente mentre le condizioni meteorologiche rimangono invariate, la disponibilità di energia proveniente da fonti rinnovabili come il vento e il sole, può essere più elevata del normale.

In questo modo, il recente calo della domanda di elettricità ha portato 10 anni nel futuro alcuni sistemi energetici, dando improvvisamente loro livelli di energia solare e eolica che mai avrebbero avuto senza un altro decennio di investimenti nelle energie rinnovabili. Questo è un importante momento per studiare sistemi green per la produzione di energia elettrica, comprese alcune sfide operative che i politici devono affrontare per garantire la sicurezza dell’elettricità.

Rimanere flessibile

Con una domanda di energia più bassa, la capacità produttiva di energia è abbondante. Tuttavia, i fornitori di energia devono costantemente bilanciare domanda e offerta in tempo reale. In generale le persone sono portate a pensare che le interruzioni di corrente siano dovute alla grande domanda rispetto all’replique rolex offerta. Negli ultimi periodi però, alcuni dei più grandi blackout si sono verificati a causa di uno bisogno di elettricità.

Quando l’energia prodotta dal vento e dal sole, risponde alla maggior parte della domanda, i sistemi devono essere flessibili, primo per poter rispondere prontamente ad cambio di domanda e offerta e quando il sole tramonta. Un produzione molto elevata di energia eolica e solare, senza che questa possa essere distribuita per mancanza di domanda, rende più difficile la manutenzione e la stabilità della rete.

I fornitori di energia hanno sviluppato diversi sistemi per gestire queste situazioni, ma eventi straordinari – come blocchi di interi paesi durante pandemie globali – rappresentano nuove sfide. Ad esempio, il brusco rallentamento dell’attività industriale e commerciale in gran parte dell’Europa, ha ridotto la domanda di elettricità, ma sta anche privando i produttori di energia dell’elemento chiave della flessibilità. In circostanze normali, i consumatori di elettricità su larga scala, come le fabbriche, possono regolare il loro utilizzo per aiutare a bilanciare il sistema, ma questa opzione non è attualmente disponibile. Ciò evidenzia la necessità per i politici di valutare attentamente la potenziale disponibilità e flessibilità in condizioni estreme.

Lasciare aperte delle porte

Sebbene siano in aumento sistemi flessibili nel breve periodo, come la conservazione di energia attraverso le batterie, la maggior parte dei sistemi si affida alla centrali elettriche a gas naturale – che possono modificare la produzione di energia in breve periodo – in grado di garantire flessibilità, questo sottolinea il ruolo cruciale del gas nella produzione di energia pulita. Oggi, la maggior parte delle centrali a gas perde denaro perché utilizzata solo per aiutare i sistemi a rispondere al cambio di domanda di energia. L’attuale diminuzione di domanda di energia, dovuta alla pandemia di covid-19, ha creato nuovi problemi. L’energia idroelettrica, una fonte di energia spesso dimenticata negli ultimi anni, rimane una fonte essenzialmente flessibile. L’energia costante, come l’energia nucleare nei paesi che hanno scelto di mantenerla come opzione, è un elemento fondamentale per garantire la fornitura di elettricità. I politici devono progettare sistemi che vanno a premiare le diverse fonti di energia in grado di garantire il fabbisogno di elettricità e che possano consentire loro di stabilire modelli di business attuabili.

Le reti elettriche sono la spina dorsale dei sistemi di alimentazione odierni e diventano ancora più importanti nelle transizioni di energia pulita. La maggior parte dei parchi eolici e solari e tutte le centrali elettriche flessibili sono collegate alla rete elettrica principale. Sia in Europa che in Nord America, queste reti fanno affidamento sull'invecchiamento delle linee di trasmissione per portare l'elettricità in diverse regioni. Investimenti significativi in ​​queste reti saranno essenziali nei prossimi anni.

L’energia eolica e solare sono sistemi flessibili e in futuro si farà sempre più affidamento su di loro. L’energia eolica può essere gradualmente ridotta quando la richiesta di energia cala a tarda notte. Parte dell’energia solare può essere spenta a mezzogiorno quando ne viene prodotta più del necessario. In futuro l produzione di energia elettrica potrebbe non seguire più le condizioni meteorologiche, ma dovrà essere gestita in modo intelligente in modo da ridurrei costi e migliorare la sicurezza dell’elettricità.

Sicurezza

Fortunatamente per le nostre reti elettriche, la maggior parte delle regioni sottoposte a forti misure di contenimento del coronavirus, non sono state sottoposte a condizioni meteorologiche estreme. Ad esempio, una situazione critica come quella degli incendi in California dello scorso anno, sarebbe difficile da gestire con l’attuale momento di blocco.

Le reti elettriche, in condizioni meteorologiche estreme, sono molto più vulnerabili rispetto alle conduttore – una considerazione fondamentale per i politici che devono pensare a incrementare i sistemi elettrici. Il compito a lungo termine è quello di rendere le reti più sicure, investendo in cavi sotterranei e storage decentralizzati e progettando sistemi di reti in grado di resistere a situazioni di emergenza come uragani e alluvioni.

Nonostante il crescente utilizzo delle tecnologie digitali nei sistemi elettrici, la crisi del coronavirus ci ha anche ricordato il ruolo essenziale del personale qualificato. La manutenzione e la riparazione della rete richiedono molto lavoro e devono essere eseguite sul posto da lavoratori e ingegneri. Nella maggior parte dei paesi, i governi hanno esentato dai blocchi i team di riparazione della rete. Le aziende devono garantire che i membri del personale rimangano al sicuro mentre svolgono il loro lavoro critico. Una lezione chiave dell'attuale crisi consiste nell'assicurare che i sistemi elettrici dispongano di risorse sufficienti non solo di beni fisici, ma anche di capitale umano.

Costruire difese informatiche

La crescente digitalizzazione del settore elettrico ha aperto nuove opportunità per rendere i sistemi più efficienti e flessibili. Tuttavia, ha anche reso le reti più vulnerabili agli attacchi informatici. Invece di cercare di considerare la sicurezza informatica come un componente aggiuntivo, i politici devono metterlo come punto cardine del modo in cui sono gestiti i sistemi elettrici.

La produzione di elettricità non è più solo il regno delle grandi utenze. Fabbriche, famiglie e imprese stanno installando pannelli solari sui tetti e sui terreni vuoti. Le nuove tecnologie digitali consentono a questi utenti più piccoli di vendere l'elettricità in eccesso generata dai loro pannelli solari alla rete più ampia. Molti di questi nuovi produttori potrebbero non avere strumenti professionali di gestione della sicurezza informatica per le loro mini-centrali solari. Ciò richiede norme per garantire standard minimi per i fornitori di software, attrezzature e servizi.

Un futuro sicuro e sostenibile

La crisi odierna evidenzia le criticità delle infrastrutture elettriche e del know-how, che stanno alla base della risposta alla pandemia del coronavirus. Rivela anche alcune intuizioni fondamentali sul futuro dell'elettricità e su ciò che i politici devono fare per garantire che i sistemi di domani rimangano affidabili anche quando saranno trasformati con l’aumento delle tecnologie per la produzione di energia pulita. I governi si concentrano giustamente sull'immediata emergenza sanitaria pubblica, ma devono rimanere vigili sulla sicurezza dell'elettricità e salvaguardare gli asset vitali in un contesto di estrema volatilità dei mercati. In questi tempi straordinari, possiamo farcela senza molte cose, ma non possiamo farcela senza elettricità.