LA RETE ELETTRICA
Per la maggior parte degli ultimi 100 anni, le reti elettriche hanno comportato la generazione di energia centralizzata su larga scala situata lontano dai consumatori. Le moderne reti elettriche sono molto più complesse. Oltre ai grandi impianti su larga scala, le reti moderne coinvolgono anche fonti energetiche variabili come solare ed eolico, sistemi di accumulo di energia, dispositivi elettronici di potenza comeinvertere sistemi di generazione di energia su piccola scala comeinstallazioni sul tettoe microreti. Queste fonti di energia su scala ridotta e disperse sono generalmente note comerisorse energetiche distribuite(DER).
La rete elettrica è separata in sistemi di trasmissione e distribuzione. La rete di trasmissione è la rete di linee elettriche ad alta tensione che trasportano energia elettrica da fonti di generazione centralizzate come le grandi centrali elettriche. Queste alte tensioni consentono di trasportare l'energia per lunghe distanze senza perdite eccessive. La rete di distribuzione si riferisce a linee a bassa tensione che alla fine raggiungono abitazioni e aziende. Sottostazioni e trasformatori convertono l'energia tra alta e bassa tensione. Tradizionalmente, l'elettricità doveva fluire solo in un modo attraverso questi sistemi: dalla fonte di generazione centrale al consumatore. Tuttavia, i sistemi come il solare sui tetti ora richiedono che la rete gestisca il flusso di elettricità bidirezionale, poiché questi sistemi possono reimmettere nella rete l'energia in eccesso che generano.Guarda un'infografica che spiega come funziona la griglia.
ELETTRONICA DI POTENZA
Aumentare il solare e il DER sulla rete elettrica significa integrare di piùelettronica di potenzadispositivi che convertono l'energia da una forma all'altra. Ciò potrebbe includere la conversione tra alta e bassa tensione, la regolazione della quantità di flusso di energia o la conversione tra elettricità a corrente continua (CC) e corrente alternata (CA), a seconda di dove sta andando l'elettricità e di come verrà utilizzata. Entro il 2030, tanto quantol'80% dell'elettricitàpotrebbe fluire attraverso dispositivi elettronici di potenza. Un tipo di dispositivo elettronico di potenza particolarmente importante per l'integrazione dell'energia solare è ilinverter. Gli inverter convertono l'elettricità CC, che è quella generata da un pannello solare, in elettricità CA, utilizzata dalla rete elettrica.
SOLARE PIÙ STOCCAGGIO
Poiché l'energia solare può essere generata solo quando il sole splende, la capacità diimmagazzinare l'energia solareper un uso successivo è importante: aiuta a mantenere l'equilibrio tra la produzione e la domanda di elettricità. Ciò significa che lo sviluppo di batterie o accumulatori termici è la chiave per aggiungere più energia solare.
RESILIENZA E AFFIDABILITÀ DELLA RETE
La rete elettrica deve essere in grado di fornire energia in modo affidabile, quindi è importante che le utility e gli altri gestori di sistemi energetici dispongano di informazioni in tempo reale sulla quantità di elettricità prodotta dai sistemi solari. La crescente quantità di energia solare e DER sulla rete comporta sia opportunità che sfide per l'affidabilità della rete. Le moderne reti complesse con un mix di generazione tradizionale e DER possono rendere più difficile la risposta a situazioni anomale come tempeste o blackout. Tuttavia, l'elettronica di potenza ha il potenziale per raccogliere informazioni in tempo reale sulla rete e aiutare a controllarne le operazioni. Infatti, speciali inverter "grid-forming" potrebbero utilizzare l'energia solare per riavviare la rete in caso di blackout.
