Elettricità intelligente grazie ai fondi strutturali dell’Ue

Una turbina elettrica. [EPA-EFE/RITCHIE B. TONGO]

Una delle principali sfide da affrontare per la diffusione delle energie rinnovabili è la loro imprevedibilità: domanda e offerta non sempre coincidono nel tempo. Per far fronte a ciò, i ricercatori di Bielefeld stanno lavorando su un sistema di intelligenza artificiale in grado di distribuire l’elettricità in modo differenziato, a seconda nelle necessità.

Per raggiungere gli obiettivi ambientali e fermare la crisi climatica, i combustibili fossili devono essere sostituiti da energie rinnovabili. Affinché ciò avvenga, però, non ci sono affrontare solo sfide politiche ed economiche, ma anche tecniche.

Una di queste riguarda la giusta tempistica della domanda e dell’offerta: quando soffia il vento e splende il sole, le turbine e i sistemi fotovoltaici forniscono molta elettricità per una domanda elevata. Ma cosa succede se la necessità si presenta in un momento diverso?

Un gruppo di ricercatori di Bielefeld sta attualmente lavorando a una risposta. Vogliono creare un sistema di intelligenza artificiale (IA) in grado di prevedere le fluttuazioni dell’offerta di energia e di regolare la potenza per soddisfare la domanda. Questo dovrebbe prevenire i sovraccarichi locali prima che si verifichino.

Il progetto “AI-Grid” è una collaborazione tra l’Università di Bielefeld e la Scuola universitaria professionale di Bielefeld con aziende locali. È finanziato dal programma Ikt.Nrw del Fondo europeo di sviluppo regionale (Fesr) del Land Renania settentrionale-Vestfalia.

Un cattivo tempismo potrebbe causare interruzioni di corrente

“Non è un progetto divertente”, ha dichiarato Jens Haubrock dell’Istituto per i sistemi energetici tecnici della Scuola universitaria professionale di Bielefeld a EURACTIV Germania. “Si tratta di sviluppare l’IA e i relativi dispositivi affinché possano essere realmente installati”.

Al momento, l’obiettivo principale è quello di sviluppare stazioni di ricarica intelligenti per auto elettriche. “La nostra visione è che la stazione di ricarica del futuro avrà questa tecnologia di misurazione integrata”.

Se qualcuno dovesse collegare un’auto elettrica a una stazione di ricarica intelligente di questo tipo, la stazione di ricarica deciderebbe quando e quanta elettricità dirigere nell’auto.

Gli attuali punti di ricarica impiegano circa due ore per riempire un’auto elettrica standard, anche se i caricabatterie di prossima generazione riducono notevolmente questo tempo. Dopo di che, tuttavia, l’auto continua a rimanere appesa alla stazione di ricarica e carica la rete, anche se l’elettricità non è più necessaria.

In futuro, intere flotte di auto elettriche saranno parcheggiate nei parcheggi aziendali e tutte saranno caricate in questo modo.

Questo funziona bene fino a quando l’alimentazione elettrica non si indebolisce, ad esempio, perché non c’è il sole sugli impianti fotovoltaici o perché non c’è vento. Questo può portare a colli di bottiglia della rete e persino a guasti della rete.

Rete elettrica simulata

È qui che entra in gioco l’IA. Essa calcola la domanda delle auto collegate e la confronta con la fornitura di energia, in modo che quando il sole è alto, invia più elettricità alle auto.

Se qualcuno carica la propria auto durante la notte, il sistema lascia invece entrare l’elettricità più lentamente, in modo che l’auto non venga caricata in due ore, ma in otto. Per le persone che vanno al lavoro al mattino, questo non fa differenza.

A lungo termine, tutto ciò sarebbe teoricamente possibile solo con lavatrici, asciugatrici o lavastoviglie, dice Haubrock. Ma i punti di ricarica sono adatti ad essere integrati, dato che molti sono attualmente in costruzione, quindi il sistema potrebbe essere aggiunto fin da subito.

Il progetto, iniziato a gennaio e di una durata prevista di tre anni, è ancora in fase di ricerca. Haubrock e il suo team possono percorrere diversi scenari e lavorare su diverse variabili: energia eolica, energia solare, numero di auto elettriche.

Speranza di nuovi fondi europei

Haubrock consegna i risultati all’Università di Bielefeld, dove viene formato un algoritmo con i dati del gruppo di Ulrich Rückert presso il Citec (Center for Cognitive Interaction Technology) dell’Università di Bielefeld. Questo algoritmo sarà utilizzato per sviluppare le basi per il controllo intelligente della rete mediante l’IA.

Tuttavia, ci vorrà del tempo prima che possa essere utilizzato nell’industria.

Il calendario prevede che il sistema dovrebbe essere in grado di fare previsioni iniziali sull’approvvigionamento energetico entro il 2021. Poi, probabilmente a partire dall’estate 2022, il team andrà “sul campo” e prenderà le sue misurazioni alla centrale elettrica locale per testarle nella realtà.

Sarebbe però necessario almeno un altro progetto di ricerca per produrre realmente i risultati su scala industriale.

“Abbiamo grandi speranze per la prossima tornata di finanziamenti del Fesr”, ha detto Haubrock.