Tecnologie

Utenti elettrici e contemporaneità

Avete mai pensato cosa succederebbe se tutte le famiglie italiane accendessero tutti gli elettrodomestici contemporaneamente? Vediamolo assieme perché questo esercizio fa capire alcune cose interessanti.

 

Cosa dice Terna

Prima di partire facciamo una breve parentesi per parlare di Terna SpA, la società che gestisce il Sistema Elettrico Nazionale. Terna è nata nel 1999 ereditando quella che allora era la rete ENEL di trasmissione ad alta tensione e dal 2005 ha anche l’onere di  monitorare costantemente il suo funzionamento, cosa che comprende lo scambio di energia elettrica con l’estero ed il coordinamento delle grandi centrali di produzione.

Nel suo sito sono disponibili le statistiche annuali sull’energia trasmessa e distribuita sul territorio nazionale oltre che i dati in tempo reale della giornata.

Il valore della punta massima di potenza erogata dalla rete elettrica nazionale è stato di 58,8 GW* ed è stato registrato da Terna il giorno 25 luglio 2019 alle ore 17.

*giga watt (1 GW = 1.000 MW = 1.000.000 kW) 

Questo numero è assoluto e comprende tutto il consumo nazionale, cioè abitazioni, negozi, treni, centri commerciali, acciaierie, aeroporti, ospedali, centri commerciali e quant’altro di elettrico vi possa venire in mente.

 

Cosa succede se….?

Facciamo ora un bell’esercizio: avete mai provato ad ipotizzare cosa succederebbe se tutte le abitazioni italiane accendessero tutti gli elettrodomestici contemporaneamente impegnando tutta la potenza disponibile ?

Ebbene, dato che in Italia ci sono circa 35 milioni di abitazioni, moltiplicando questo numero per la potenza contrattuale (i 3kW che hanno tipicamente gli utenti domestici), vengono fuori la bellezza di 100GW !

Questo valore è circa il doppio del consumo massimo dell’intera nazione che abbiamo visto prima e che comprendeva non solo le abitazioni, ma tutti gli utilizzatori di energia elettrica, quindi è una situazione che nella pratica non avviene mai, nemmeno lontanamente.

 

Cosa impariamo da questi numeri

Dal calcolo cha abbiamo appena fatto appare chiaro che nella realtà gli utenti domestici non consumano mai tutti contemporaneamente e soprattutto utilizzano solo una parte della potenza che mette a disposizione il contatore.

Se ora prendiamo le indicazioni statistiche disponibili nel sito di Terna [Link qui], possiamo notare che il consumo degli utenti domestici nel 2019 incide per circa il 22% dei consumi nazionali, il che significherebbe che il “famigerato” giorno 25/7/2019 il residenziale stava pesando sui consumi nazionali per meno di 15GW.

Dividendo questo numero per 30 milioni di abitazioni (siamo in luglio… diciamo che molti erano in ferie), si ricava che il consumo medio per ciascuna abitazione è stato di circa 500W.

Questo numero ci fa desumere che l’utenza domestica ha mediamente un assorbimento di potenza di circa il 20% della potenza contrattuale più diffusa in Italia, cioè i classici 3kW.

 

Dati Reali

Cabina MTBT - Foto Edilceem

Fin qui abbiamo fatto una media con i dati nazionali, ma cosa succede nella realtà locale?

Alcuni dati molto utili si trovano nella tesi di laurea dell’Ing. Gianluca Pavoni, dell’Università di Padova (anno 2019/2020), intitolata “Modello di utenza residenziale per l’analisi dei consumi elettrici di reti di distribuzione di bassa tensione” [Link qui]. In questo documento sono riportati i risultati di una campagna di misure strumentali eseguita in alcune cabine elettriche presenti in aree urbane della città di Verona, cabine in capo alla società di distribuzione locale, la AGSM SpA, tramite la sua controllata Megareti SpA.

Tra i numerosi dati raccolti in campo nel periodo 2018-2019, sono state scelte una decina di linee di distribuzione più significative che andavano ad alimentare circa 600 utenti in bassa tensione, in prevalenza domestici ma anche con presenza di utenti ad uso terziario e commerciale.

Da questo studio (Tabella 4.9) si ricava che la potenza media prelevata dagli utenti alimentati dalla linee in Bassa Tensione varia nell’arco della giornata dal 18 al 25% della potenza contrattuale, un dato che ha una certa assonanza con il 20% desunto con i dati nazionali.

 

Conclusioni

I numeri dimostrano che il prelievo di potenza dalla rete elettrica sia locale che nazionale è molto più basso rispetto alla somma di tutte le potenze contrattuali. Questo perchè l’orario in cui vengono usati gli elettrodomestici a casa è diverso da quello dei macchinari negli stabilimenti, così come è diverso l’orario di accensione dell’illuminazine pubblica da quello dei negozi, ecc.

Al fine di non “esagerare” nella realizzazione di qualsiasi rete elettrica è quindi necessario “correggere” le potenze impegnate con opportuni fattori di contemporaneità e nonchè fattori di utilizzazione dei carichi. E’ un concetto che il “progettista” deve adottare sia quando dimensiona le reti di distribuzione a livello nazionale che quelle a livello locale di Media e Bassa Tensione, compresi anche gli impianti interni di realtà civili ed industriali.

 Dentro questa tematica si trova anche la ricarica dei veicoli elettrici; a tal proposito nel portale Electroyou ho pubblicato una serie di articoli, a dire la verità piuttosto tecnici, dove ho dimostrato come gli orari di utilizzo delle stazioni di ricarica domestiche concedono alla rete nazionale larghi margini per l’adozione di questa tecnologia senza grosse preoccupazioni (trovate qui gli articoli).

Le criticità ci possono essere ma sono relegate alle linee locali di Bassa Tensione, come ad esempio le linee nelle aree rurali o, al contrario, le linee nelle zone molto urbanizzate, come ad esempio i centri storici. Nella media, comunque, già oggi la rete potrebbe sorreggere la ricarica di qualche milione di veicoli elettrici.

Nel frattempo, sarà utile ampliare il parco degli impianti fotovoltaici, sia per aumentare la quota di rinnovabili ma soprattutto per diminuire la nostra dipendenza dall’estero. Le aree sfruttabili per questi impianti, tra parcheggi e capannoni, sono ancora tante.