La transizione energetica porta con sé un nuovo modo di concepire e di sfruttare l’energia che passa dalle centrali elettriche virtuali. Sono sistemi che destano attenzione e interesse e sono stimati in crescita. Proprio di recente, il Financial Times ha parlato di “ascesa delle virtual power plant”; il World Economic Forum ha motivato perché le centrali elettriche virtuali “sono il futuro dell’energia solare”.
Le società di analisi concordano su una loro crescita sensibile nei prossimi anni: MarketsandMarkets prevede che il mercato globale delle centrali elettriche virtuali raggiungerà i 5,5 miliardi di dollari entro il 2029, rispetto ai 1,9 miliardi di dollari del 2024, con un CAGR del 23,4%.
Una Virtual Power Plant (VPP) è una rete di risorse energetiche distribuite (DER) raggruppate virtualmente per generare elettricità e rispondere alla domanda. Tali risorse comprendono impianti fotovoltaici, batterie, veicoli elettrici e infrastrutture di ricarica, elettrodomestici intelligenti nonché carichi commerciali e industriali e altri dispositivi in grado di generare, immagazzinare o consumare elettricità. Tali soluzioni possono anche contribuire a bilanciare la domanda e l’offerta di elettricità e a fornire servizi di rete come una centrale elettrica tradizionale.
Le centrali elettriche virtuali possono essere utilizzate per bilanciare la rete, integrare l’energia da fonti rinnovabili e ridurre la domanda di picco. Possono anche abbassare i costi energetici e i pagamenti per i servizi di rete. Inoltre, le VPP creano anche i prerequisiti per integrare le energie rinnovabili nei mercati.
Fino a pochi anni fa, erano utilizzate principalmente per controllare l’uso dell’energia da parte dei consumatori. Ma dato che la tecnologia solare e delle batterie si è evoluta, le utility possono ora utilizzarli per fornire elettricità alla rete quando necessario.
Le potenzialità delle centrali elettriche virtuali sono notevoli: come stima il Dipartimento dell’Energia USA, l’implementazione di 80-160 GW da VPP, entro il 2030, potrebbe contribuire ad aumentare la capacità della rete elettrica statunitense, permettendole di supportare in modo affidabile una rapida elettrificazione, reindirizzando allo stesso tempo la spesa di rete dagli impianti di picco ai partecipanti e riducendo i costi complessivi della rete.
È bene considerare che tra il 2023 e il 2030, il picco di domanda sulla rete aumenterà di circa 60 GW, da circa 740 GW a 800 GW. “Circa 200 GW di domanda di picco devono essere serviti con nuove risorse in arrivo. Triplicare l’attuale scala di VPP potrebbe soddisfare il 10-20% di questa domanda di picco. Ciò potrebbe evitare circa 10 miliardi di dollari in costi di rete annuali e gran parte del denaro speso per i VPP tornerebbe ai consumatori partecipanti”, spiega il DoE.
Nello studio “Pathways to commercial liftoff: Virtual power plants“, lo stesso Dipartimento sottolinea che, con la dismissione degli impianti a combustibili fossili, entro il 2030 la nuova domanda deve essere soddisfatta da nuove risorse, come i VPP.
Di esempi applicativi che vedono protagoniste le centrali elettriche virtuali ve ne sono diversi in tutto il mondo.
Negli Stati Uniti, la società Xcel Energy ha lanciato un nuovo programma per i clienti del Colorado e del New Mexico, premiandoli per aver consentito alla società di servizi di utilizzare i propri sistemi di accumulo a batterie per fornire servizi di rete. Il programma Renewable Battery Connect del fornitore di servizi di pubblica utilità statunitense è aperto ai clienti residenziali e aziendali nei due Stati e fornirà 500 dollari per kW di accumulo, fino al 50% del costo dell’attrezzatura di un sistema di accumulo a batteria caricata ad energia solare.
Nel Vermont, Green Mountain Power offre ai propri clienti incentivi per installare batterie che forniranno energia alla rete quando è più necessaria.
In Giappone, già nel 2022, Tesla ha annunciato di aver installato in un anno oltre 300 batterie Powerwall nelle abitazioni dell’isola di Miyakojima, costituendo la più grande centrale elettrica virtuale commerciale in Giappone. La stessa società di Elon Musk ha fatto sapere, mediante X, di aver posto le basi per creare una VPP anche a Porto Rico: nell’isola caraibica, 75mila proprietari di Powerwall possono ora essere pagati per supportare la rete in quella che potrebbe diventare la più grande centrale elettrica virtuale di sempre».
In Europa si stanno facendo spazio gestori di virtual power plant: un esempio è Next Kraftwerke, uno dei più grandi gestori di VPP continentale. Come spiega la stessa società, invece di poche grandi centrali elettriche, in futuro numerosi piccoli produttori di elettricità prenderanno il controllo della fornitura energetica, dagli impianti solari ed eolici alle risorse di biogas e idroelettriche. «Questa moltitudine di risorse energetiche distribuite deve essere coordinata in modo intelligente per garantire una fornitura energetica affidabile: ed è esattamente questo che sta facendo» l’azienda.
In Australia, con il supporto del governo del South Australia, Tesla e il rivenditore di energia elettrica Energy Locals stanno sviluppando la centrale elettrica virtuale regionale (SA VPP), una rete di migliaia di sistemi solari e di batterie domestiche Tesla Powerwall in tutto il Paese, che lavorano insieme per formare la più grande centrale elettrica virtuale dell’intero Paese.
Anche in Italia le centrali elettriche virtuali sono una realtà. Un esempio è rappresentato da EGO, società operativa nella gestione dell’energia attraverso un sistema di Virtual Power Plant. La sua specializzazione è gestire l’energia prodotta da un’ampia gamma di fonti distribuite e incrementare l’efficienza attraverso piattaforme digitali di monitoraggio, aggregazione e distribuzione basate sull’intelligenza artificiale. Essa gestisce 1,6 GW di energia rinnovabile e da co-generazione, aggregandola mediante più di 1.500 impianti di produzione. Alla fine del 2023, è stata acquisita da Shell che ancora prima, nel 2021, aveva fatto lo stesso con Next Kraftwerke, esprimendo così forte interesse sulle VPP.
L’Italia, in particolare, è un Paese che mostra caratteristiche ideali per la realizzazione di centrali elettriche virtuali. Si pensi solo ai numerosissimi impianti fotovoltaici: come risulta dall’ultimo rapporto dell GSE, al 31 dicembre 2023 ne risultano in esercizio in Italia 1.597.447, per una potenza complessiva pari a 30.319 MW, per lo più di piccolissima taglia (nel 94% dei casi si tratta di impianti di potenza inferiore o uguale a 20 kW).
Il numero di impianti è in crescita, specie quelli utility-scale: nei primi semi mesi dell’anno risulta un incremento pari a +240%, come evidenziato da Italia Solare. La stessa associazione ha fatto sapere che nel Paese sono numerosi anche i sistemi di energy storage: al 30 giugno 2024 in Italia risultano connessi 650.007 sistemi di accumulo, con una potenza complessiva pari a 4,50 GW e una capacità complessiva pari a 9,62 GWh.
