Energia, la Capriasca diventa ‘comunità di autoconsumo’

Lugaggia ha fatto scuola. Il progetto pilota avviato nel quartiere di Capriasca per sperimentare soluzioni innovative per valorizzare le risorse energetiche locali e la produzione di energia da fonti rinnovabili, sbarca infatti anche al centro sportivo di Tesserete, dove il progetto partirà ufficialmente il 1° dicembre. I due progetti sono inseriti in due distinti programmi di ricerca europea. Sviluppata dall’Azienda elettrica di Massagno (Aem) in partenariato con Supsi e le società Optimatik, Hive Power e Landis+Gyr, la ‘Lugaggia Innovation Community’ (Lic) ha portato Capriasca a essere premiato come ‘Comune innovativo 2020’. Quella creata in Capriasca è una ‘comunità di autoconsumo’, con un gruppo di consumatori e produttori che scambiano energia al loro interno, mediante regolari contratti di vendita e acquisto, gestendo i propri consumi e le possibilità di stoccaggio energetico con l’obiettivo di massimizzare l’indipendenza energetica del gruppo stesso.

Da dove nasce il progetto

È Paolo Rossi, direttore dell’Aem, a spiegarci quali sono stati i passi che hanno portato alla creazione della Lic. «Il sistema tradizionale di produzione dell’energia era un sistema verticale, con grandi unità di produzione centralizzate – commenta –. Dal 2010, con lo sviluppo delle energie rinnovabili e in particolare del fotovoltaico, l’energia si genera in unità sempre più decentralizzate e si scambia tra gli utenti per linee sulla bassa tensione». Un passaggio «che ha molti vantaggi, come la sostenibilità e l’indipendenza energetica del paese», ma anche qualche svantaggio. «Avvenendo tutto sulla bassa tensione, l’ultimo miglio, che è stato costruito storicamente per portare l’energia e non per portarla via. Se abbiamo una sovrapproduzione locale che non viene utilizzata, abbiamo questo flusso di ritorno. Stiamo quindi partiti da questa constatazione per capire come possiamo limitare gli impatti negativi che derivano dalla decentralizzazione della produzione». Aem, dal 2016, ha così provveduto alla sostituzione dei suoi contatori con «contattori intelligenti – aggiunge Rossi –. Si tratta di contatori digitali che permettono di fare una lettura a distanza dei dati e che, se attaccati a determinati apparecchi come termopompe o bollitori, possono caricare anche determinati ordini». Per garantire il flusso di comunicazione «abbiamo costruito una banda larga dedicata su tutto il nostro territorio, grazie alla quale siamo in grado di fare il download dei dati di tutti i nostri utenti ogni quarto d’ora e determinare consumo, potenza impegnata e livello di tensione». A questi dati vanno in seguito aggiunti quelli «della nostra produzione, della produzione fotovoltaica, i dati del punto di collegamento con la rete dell’alta tensione e quello sulla meteorologia (temperatura soprattutto, umidità, insolazione)». In collaborazione con Supsi e una società di servizio svizzero tedesca – un processo durato 4 anni – «abbiamo elaborato un algoritmo basato sull’intelligenza artificiale», con l’obiettivo di fare una previsione di quello che consumerà il territorio, suddiviso per ogni singolo utente, nelle successive 24 ore «così da poter fare una programmazione per determinare al punto di connessione con la rete dell’alta tensione un profilo più piatto possibile (con meno picchi, perché controllando il picco, riusciamo a tenere sotto controllo la tariffa per i nostri utenti) e, infine, per controllare il livello di tensione (cioè la qualità dell’erogazione) sulle reti a bassa tensione».

La scelta di Lugaggia

L’idea di Aem è stata quella di identificare un quartiere e farlo diventare un’area di autoconsumo. «Oltre a essere un quartiere esistente e non pianificato apposta, Lugaggia è un quartiere con una forte concentrazione di fotovoltaico – spiega ancora Rossi –. Il grado di autoconsumo di ogni singolo utente era attorno al 25 per cento, mentre il resto andava in rete, e c’era anche una grossa flessibilità con una bella concentrazione di bollitori, boiler, termopompe». Aem, aggiunge il direttore, «ha semplicemente destinato una parte della sua rete a questo quartiere: la linea è stata dedicata, come se fosse la linea di una casa e il quartiere, dove abbiamo installato una batteria comprensoriale, è diventato per legge un cosiddetto raggruppamento per il consumo proprio». I test dell’algoritmo «hanno dato risultati veramente molto interessanti: siamo riusciti ad aumentare il grado di autoconsumo attorno al 95 per centro e non c’erano più flussi di ritorno nella nostra rete». Rossi tiene a sottolineare che «nel sistema tradizionale a comandare è la domanda, mentre in quello orizzontale è la produzione: il sole c’è quando c’è e, nel limite del possibile, la domanda deve essere adeguata alla produzione: l’algoritmo deve telecomandare diversi apparecchi in modo che funzionino il più possibile quando c’è produzione solare». L’utilizzo della batteria ha inoltre permesso di «tagliare i picchi: alla sera i picchi sono più alti quindi utilizzavamo la batteria in parte per dare energia fotovoltaica prodotta di giorno e non consumata alla sera».

Più stabili coinvolti a Tesserete

Nell’area sportiva di Tesserete «la potenza fotovoltaica è molto più grande e va a coprire una parte maggiore rispetto al 10 per cento di Lugaggia: vi saranno più stabili coinvolti ma con meno consumo perché nell’arena sportiva, servita anche dalla rete di telecalore, ci sono pochi bollitori e una sola termopompa. Rispetto a Lugaggia, che è più residenziale, Tesserete è più complesso: stiamo studiando come gestire le infrastrutture legate al telecalore con l’algoritmo. Andiamo avanti per gradi per verificare come delle realtà diverse reagiscono a una soluzione simile». L’obiettivo futuro, conclude Paolo Rossi, «è andare a segmentare la nostra rete in piccole celle di autoconsumo, un po’ come un alveare. La nostra è una ricerca di efficienza, proteggendo la rete ma avendo tariffe più efficienti possibili».