Sustainable Era

La lotta al cambiamento climatico sta sensibilmente ridisegnando l’architettura dell’ecosistema energetico. L’obiettivo di ridurre la nostra impronta di carbonio, con un “considerevole” aumento della quota di rinnovabili, come auspicato dall’Agenda 2030 delle Nazioni Unite e dall’Accordo di Parigi sul clima (COP21), ha fortemente modificato la produzione e la distribuzione dell’energia. Il vecchio paradigma, con grandi centrali elettriche alimentate da combustibili fossili, sta crollando in nome della produzione decentralizzata di energia alternativa. La nuova tendenza nella richiesta del consumo energetico, dove è fondamentale trovare il giusto equilibrio tra sviluppo delle infrastrutture, regolamentazione favorevole e gestione dei dati, ha aperto la porta a nuove forme di investimenti, soprattutto nell’ambito della distribuzione delle risorse energetiche. Il settore di mercato che si occupa della gestione di questa molteplicità di fonti, in inglese sintetizzabili con l’acronimo DER (Distributed Energy Resources), è fondato su concetti come sostenibilità, rinnovabili, energy cloud, smart grid e parla la lingua della digitalizzazione e dell’innovazione tecnologica: comprende i segmenti hardware, software e servizi che offrono visibilità per il controllo delle reti di distribuzione, consentendone l’ottimizzazione e la valutazione in tempo reale.

Il mercato dei gestori DER

Il mercato delle smart grid - l’insieme delle reti di distribuzione che permettono una gestione decentralizzata della rete elettrica in modo “intelligente”, efficace e razionale - è in forte espansione ed oggi è valutato circa 25 miliardi di dollari.  Nel settore della gestione DER, specializzato nell'aggregazione di differenti fonti di energia, che riguardano l'offerta di Centrali elettriche virtuali  (VPP) attraverso piattaforme energetiche multifunzionali, è previsto un tasso di crescita annuo del 16,5 %, secondo il rapporto Global Cleantech 100, del Gruppo Cleantech, leader nella consulenza sulla crescita sostenibile.

Il passaggio da poche grandi centrali elettriche all’aggregazione di una molteplicità di nuove risorse flessibili verdi di entità anche piccole, come accumulatori a batteria domestici e impianti fotovoltaici, con una gestione decentralizzata, dove pure il consumatore diventa anch’esso produttore attivo, in maniera bidimensionale, ha reso necessaria l’entrata in scena delle “reti intelligenti” gestite da specifiche applicazioni software di nuova generazione, capaci di mettere in comunicazione le centrali di autoproduzione sulla rete di distribuzione con le centrali elettriche di grande potenza, scambiando con esse informazioni sull’energia prodotta e regolando di conseguenza la distribuzione. Non solo. I sistemi di gestione DER avanzati ottimizzano l’integrazione dell’energia rinnovabile nella rete: consentono di gestire anche localmente eventuali surplus, che sanno smistare verso aree contigue, nelle quali si possono presentare deficit e, in altri momenti, riescono a controllare sistemi di accumulo in modo dinamico ed in tempo reale. Il flusso di energia viene quindi costantemente calibrato alle esigenze reali e alla capacità produttiva delle centrali allacciate alle reti nazionali. Di recente, il gestore di rete di trasmissione svizzero Swissgrid, assieme a Terna e TenneT, ha presentato Equigy, una nuova piattaforma basata sulla tecnologia blockchain, che agevolerà l’inclusione di piccole risorse energetiche distribuite nel processo di bilanciamento della rete elettrica.

La capacità di gestire in modo dinamico e multifunzionale la flessibilità, ovvero la possibilità di influenzare in modo mirato dal punto di vista temporale il consumo e la produzione dell’energia, aumenta non solo la sicurezza dell’approvvigionamento, ma evita costosi ampliamenti della rete. Ad esempio, con i programmi Demande Reponse si riduce la quantità di energia consumata, in modo da garantire l’affidabilità e la sostenibilità della rete elettrica. Come funziona? I consumatori professionali di energia, commerci ed industrie, vengono ricompensati se si impegnano a ridurre la loro domanda nei picchi giornalieri di consumo, concentrando quindi l’utilizzo di apparecchiature ad alto consumo di energia in momenti più calmi. Ma si tratta di una prassi ancora poco usata, malgrado i potenziali vantaggi per le aziende.

Con i gestori DER, grazie alla loro capacità di aggregare fonti flessibili, emergono una serie di importanti cambiamenti nell’ambito dello stoccaggio su larga scala dell’energia per l’uso residenziale, per la gestione degli “edifici intelligenti”, etc. Il quadro legislativo si sta preparando a sostenere questa evoluzione: tutti i consumatori finali, produttori e gestori di impianti di stoccaggio, saranno riconosciuti per legge come titolari della propria energia e potranno decidere liberamente se utilizzarla direttamente, stoccarla o metterla in rete. Anche le piccole economie domestiche hanno quindi la possibilità di commercializzare i propri surplus attraverso i gestori delle reti.

Sono soprattutto le grandi compagnie energetiche ad investire e acquistare società di gestione DER. La compagnia francese Total, per esempio, dopo aver rilevato il produttore europeo di batterie Saft nel 2018, ha investito in Go Electric, uno sviluppatore di microgrid. Il colosso petrolifero spagnolo Repsol ha acquistato Ampere, uno sviluppatore di storage residenziale che fornisce anche servizi di flessibilità, mentre Shell ha comperato Limejump, aggregatore e fornitore di VPP nel Regno Unito. Ciò dimostra lo sforzo verso la transizione energetica delle storiche compagnie petrolifere che cercano di occupare spazi che un tempo erano nella sfera delle utility. Queste ultime, seppur con qualche reticenza iniziale, poiché ritenevano di essere loro i produttori unici di energia elettrica, hanno capito che anche gestire l’accesso alla rete di una moltitudine di piccoli produttori può essere un business interessante. Le più intraprendenti si stanno quindi muovendo in questa direzione: in Europa, EDF ha acquistato Enery2market, società tedesca di servizi VPP con oltre 4 GW di capacità, mentre Engie è diventata l’azionista principale dell’elvetica Tiko, fornitrice di servizi residenziali VPP, fondata nel 2012 da Swisscom e dall’azienda energetica grigionese Repower. Nel 2018 la compagnia energetica francese aveva già acquistato la quota di maggioranza di KiwiPower, leader britannico nella gestione DER.  Gran parte delle principali compagnie del settore dell’energia elettrica ora offre servizi DER.

I modelli di business nella gestione DER variano geograficamente, a dipendenza della richiesta e della legislazione locale. Vi è una forte domanda nel Nord America, dove l’esigenza di energia, della sua produzione e di altre risorse energetiche distribuite è sempre in aumento, e in Europa, con una forte richiesta di elettricità nei settori automobilistico, agricolo e residenziale. Con l’incremento dell’utilizzo di fonti rinnovabili, che aumentano la complessità della rete, anche i paesi in via di sviluppo stanno aprendo le porte al mercato dei gestori DER, in particolare la regione Asia Pacifico.

Gli aggregatori di flessibilità energetica 

Gli innovatori tecnologici che sanno gestire la flessibilità delle fonti energetiche, come Next Kraftwerke, GridBeyond, Tiko, Kiwi Power, Kaluza, AutoGrid e Stem, ampliano la partecipazione al mercato all'ingrosso e permettono risparmi a breve termine pur lasciando alle strutture di mercato tradizionali la responsabilità della gestione del sistema.

Sulla base del successo locale, l’aggregatore di flessibilità tedesco Next Kraftwerke sta fornendo servizi VPP su larga scala a grossi clienti nel settore del commercio e dell’industria ed alle utility dei mercati emergenti in Asia. La fornitura di servizi di centrali elettriche virtuali ha riscosso successo in alcune aree dell’Europa centrale, nel Nord America, Australia e Giappone, grazie al sostegno dei governi per lo sfruttamento delle energie rinnovabili. In Giappone, sempre Next Kraftwerke, assieme a Tohoku Electric Power, sta lavorando ad un progetto pilota VPP e monitorando lo stoccaggio di energia, con piani di trading ed altri servizi ausiliari. Ancora in area nipponica, Autogrid ha lanciato un programma VPP di stoccaggio per Eneres, con l’obbiettivo di aggregare 10'000 multi-asset tra il 2020 ed il 2021. In Germania sono in corso una serie di progetti tra cui una centrale elettrica virtuale VPP progettata da Sonnen e Tiko, abilitata dall'operatore di rete TenneT.

Enel X, leader italiana della Demand Reponse (DR), si conferma primo aggregatore sul mercato elettrico nella vicina penisola: quest’anno gestisce 350 MW di capacità nell’ambito del progetto UVAM (Unità Virtuali Abilitate Miste) per lo stoccaggio residenziale, promosso dal gestore di rete nazionale Terna. Con i suoi programmi DR, la società è presente anche sul mercato britannico, irlandese e di recente in Polonia si è aggiudicata 696 MW di capacità di DR da fornire per 4 anni conseguitivi (2021-2024).  

Per aiutare gli aggregatori di flessibilità nella gestione e nella messa all’asta dei loro pool di carichi, sviluppatori di piattaforme virtuali di scambio, come la britannica Piclo e la statunitense Leap, hanno introdotto un mercato indipendente per l'approvvigionamento e la gestione della flessibilità. Commercializzando tutti i carichi flessibili nello stesso luogo, i costi delle complesse transazioni possono essere ridotti in modo significativo. Oggi Piclo copre una fetta importante del mercato britannico, con oltre 300 fornitori di flessibilità di energia variabile sul mercato, incluse società come Kiwi Power e Open Energi, oltre ai produttori indipendenti di energia (IPP), mentre Leap detiene in questo ambito una quota di maggioranza nell'area della California, per merito di partnership strategiche con Nest Smart Thermostat di Google (sviluppatore di termostati “intelligenti” compatibili con la maggior parte dei sistemi HVAC, di riscaldamento, ventilazione e condizionamento dell’aria residenziali) e Axiom Energy, fornitore di sistemi di refrigerazione commerciale attraverso piattaforme software di intelligenza artificiale.

Piattaforme di gestione DER multidisciplinari  

Oltre ad aggregare e gestire risorse flessibili, i gestori DER offrono servizi VPP in grado di monitorare gli asset energetici, adattandoli alle mutevoli condizioni del sistema in tempo reale, e si sono specializzati nella risoluzione dei problemi di rete, sia per gli utenti, sia per gli operatori, in base alle aree geografiche, con esigenze che variano a dipendenza della regolamentazione e delle opportunità del mercato. Innovatori come Enbala, GreenSync e Opus One Solutions stanno raggruppando diversi prodotti DER in un'unica piattaforma multiservizio, in grado di soddisfare clienti di più paesi, che si trovano in differenti fasi della transizione energetica e quindi con ostacoli normativi diversi.

Piattaforme energetiche transattive in fase embrionale

Lontano dai mercati primari dell'energia e in vista degli obiettivi di sostenibilità energetica, la gestione DER si sta sempre più agganciando alle classiche piattaforme di trading dell'energia, quando le condizioni normative lo consentono. Ciò permette alle aziende, grazie alla nuova tecnologia, di acquistare energia verde direttamente da chi la genera.  La lituana WePower ha in cantiere diversi progetti su larga scala, dove gli operatori di rete hanno un ruolo più attivo nella gestione della distribuzione accanto ai “prosumatori” (neologismo che sintetizza la figura del produttore/consumatore), consentendo transazioni di energia a livello locale a prezzi competitivi e con la massima trasparenza.