La Svizzera sta registrando uno sviluppo senza precedenti degli impianti fotovoltaici. Punto cardine della Strategia energetica 2050, l’energia solare dovrebbe raggiungere, a regime, circa 40 gigawatt di potenza installata.

Questa profonda trasformazione del panorama energetico svizzero modifica le condizioni di esercizio del sistema elettrico, ponendo inoltre nuove sfide per la rete di trasmissione, sebbene nessun impianto fotovoltaico sia collegato direttamente alla rete di trasmissione gestita da Swissgrid.

Il libro bianco «Integrazione del fotovoltaico compatibile con il sistema» (in tedesco) dimostra che non esiste una soluzione unica: un’integrazione di successo si basa su un insieme coerente di misure attuate in collaborazione con tutti gli attori coinvolti. Tra queste misure, tre riguardano in particolare Swissgrid:

• equilibrio tra consumo e produzione
• previsioni di produzione
• mantenimento della tensione

Tutte sfide che richiedono nuovi approcci.

1. Retribuire gli impianti solari per garantire l’equilibrio della rete

Oggi, la vendita dell’energia elettrica prodotta rappresenta ancora un’importante fonte di reddito per chi possiede impianti fotovoltaici. Tuttavia, con l’aumento simultaneo della produzione di energia solare in Svizzera e in Europa, i prezzi dell’elettricità stanno diventando sempre più volatili. In determinati momenti della giornata, quando molti impianti producono contemporaneamente, i prezzi possono scendere notevolmente, arrivando persino a diventare negativi.

In questo contesto, la flessibilità di non immettere energia nella rete per consumarla autonomamente o immagazzinarla acquista sempre più valore. Un impianto fotovoltaico dotato di un sistema di controllo, abbinato a un sistema di accumulo a batteria, è in grado di adeguare temporaneamente la propria produzione o il proprio consumo in base ai prezzi di mercato e alle esigenze del sistema elettrico.

Tale flessibilità può essere commercializzata su diversi mercati, tra cui quello dell’energia di regolazione. Swissgrid ricorre all’energia di regolazione quando si verificano fluttuazioni tra la produzione e il consumo di energia elettrica, al fine di garantire una frequenza stabile di 50 Hertz. Oggi, la maggior parte dell’energia di regolazione utilizzata in Svizzera proviene dalle centrali idroelettriche. In futuro, anche gli impianti fotovoltaici potrebbero dare un contributo maggiore a questa missione e in quest’ambito vi è un progetto pilota in corso. Maggiori informazioni nel nostro articolo del blog: PV4Balancing: energia solare per la stabilità della rete.

La sfida è duplice: potenziare le risorse disponibili per una gestione sicura della rete e, al contempo, creare nuove prospettive economiche per chi possiede impianti fotovoltaici.

2. I dati: la chiave per prevedere la produzione solare

Quanta energia elettrica stanno producendo in questo preciso momento gli impianti fotovoltaici svizzeri? Oggi, la risposta a questa domanda è spesso sconosciuta.

Sebbene le previsioni sulla produzione fotovoltaica siano in costante miglioramento, si basano ancora in larga misura sulle caratteristiche tecniche degli impianti e sulle previsioni meteorologiche. La mancanza di dati sulla produzione limita tuttavia l’accuratezza di questi modelli.

Per Swissgrid, è fondamentale disporre di previsioni affidabili. Esse consentono infatti di prevedere gli scostamenti tra produzione e consumo e di ridurre il ricorso all’energia di regolazione necessaria per correggere tali squilibri. Una migliore percezione della produzione fotovoltaica contribuisce quindi direttamente a un funzionamento più efficiente del sistema elettrico.

Migliorare l’accesso ai dati e sviluppare piattaforme di scambio consentirà a tutti gli attori del settore elettrico di disporre di informazioni più complete e aggiornate. La creazione di un Energy Data Hub nazionale, con l’integrazione dei dati sulla produzione fotovoltaica, rappresenta a questo proposito un passo importante.

Dati più precisi consentono previsioni più affidabili. Previsioni più affidabili consentono a loro volta di ridurre i costi legati al bilanciamento del sistema, a vantaggio di tutte le consumatrici e tutti i consumatori.

3. I convertitori a supporto del mantenimento della tensione

Il sistema elettrico svizzero si è basato a lungo su un numero limitato di grandi centrali elettriche. Oggi, migliaia di impianti fotovoltaici decentralizzati immettono energia elettrica nella rete. Questa trasformazione rende più complesso il mantenimento della tensione entro un intervallo definito.

Una tensione troppo elevata può danneggiare alcune apparecchiature elettriche. Una tensione troppo bassa, invece, può compromettere la stabilità del sistema. Il mantenimento della tensione è quindi indispensabile per la sicurezza dell’approvvigionamento.

Le grandi centrali contribuiscono naturalmente a stabilizzare la tensione grazie alla fornitura di potenza reattiva. Quando la produzione fotovoltaica è molto elevata, le grandi centrali idroelettriche smettono di produrre energia, ed è quindi necessario trovare nuove soluzioni per svolgere questa funzione essenziale.

Gli impianti fotovoltaici possono contribuire ad affrontare questa sfida. Grazie ai loro convertitori, sono in grado di fornire o assorbire potenza reattiva, contribuendo così attivamente alla stabilità della rete. Per sfruttare appieno questo potenziale, è tuttavia necessario definire requisiti tecnici armonizzati e impostazioni adeguate coordinandosi con tutti gli attori del settore.

Più elettricità solare viene immessa nella rete, più questo contributo diventa importante. Inoltre, per l'esercizio sicuro della rete è necessaria una previsione affidabile della produzione. Con migliaia di impianti solari sui tetti delle case, si tratta di una sfida per l'intero settore. Poiché l'energia fotovoltaica è una componente importante del mix di produzione svizzero, deve poter essere impiegata come energia di regolazione. Ciò richiede un cambiamento di mentalità, soprattutto da parte dei proprietari degli impianti: il loro impianto ha un valore anche quando non immette elettricità nella rete. L'integrazione del fotovoltaico riuscirà solo se tutti tirano dalla stessa parte – dalla rete di trasmissione fino ai proprietari di casa.

Links

Libro bianco «Integrazione del fotovoltaico compatibile con il sistema» (in tedesco)