Microgrid: cosa sono e a cosa servono?
Le microgrid sono sistemi energetici locali capaci di funzionare sia collegati alla rete elettrica tradizionale, sia in modo indipendente, grazie a fonti di generazione distribuita basata su energie rinnovabili come solare, energia eolica (e mini eolico), batterie di accumulo e generatori a biomassa. A differenza della rete centralizzata, una microgrid ha confini territoriali molto ben definiti – può essere un quartiere, un campus universitario, un ospedale o un’area industriale – e gestisce autonomamente la produzione, distribuzione e consumo di energia.
A cosa servono le microgrid?
L’obiettivo principale delle microgird è garantire affidabilità e continuità di servizio. In caso di blackout sulla rete principale, una microgrid può isolarsi (operare in modalità islanded) e continuare ad alimentare i propri utenti. Questo le rende particolarmente preziose in contesti critici come ospedali, basi militari o centri dati, dove l’interruzione di corrente non è tollerabile.
Inoltre, le microgrid sono uno strumento fondamentale per integrare fonti rinnovabili e gestire la transizione verso un sistema energetico più sostenibile. Grazie alla presenza di sistemi di accumulo e algoritmi di controllo avanzati, riescono a bilanciare la variabilità di sole e vento, riducendo la dipendenza da combustibili fossili.
Per quale motivo le microgrid sono importanti nella prospettiva della transizione energetica?
Le microgrid rivestono un ruolo strategico su più livelli, in particolare su quattro punti specifici:
- Resilienza energetica: migliorano la sicurezza e l’affidabilità della fornitura, riducendo i rischi legati a eventi climatici estremi o cyberattacchi.
- Sostenibilità: accelerano la decarbonizzazione favorendo l’uso locale di rinnovabili.
- Efficienza economica: ottimizzano consumi e costi, riducendo le perdite di trasmissione tipiche delle grandi reti centralizzate.
- Inclusione energetica: in aree remote o in Paesi emergenti, permettono di garantire accesso all’elettricità senza dover investire in costose infrastrutture nazionali.
Come funziona il mercato delle microgrid?
Il microgrid market è in forte espansione a livello globale, spinto da tre fattori: la transizione energetica, l’aumento della domanda di sicurezza energetica e la digitalizzazione. Secondo le stime dei principali analisti, il valore del mercato delle microgrid è destinato a crescere nei prossimi anni, con un modello di business che varia a seconda del contesto:
- Utility-owned microgrid: gestite dalle società elettriche, che le usano per stabilizzare la rete e ridurre i picchi di domanda.
- Community microgrid: promosse da enti locali o cooperative, servono a fornire energia rinnovabile e a basso costo a un gruppo di utenti.
- Commercial & industrial microgrid: adottate da aziende o campus per ridurre costi energetici, migliorare la resilienza e centrare obiettivi ESG.
Il funzionamento del mercato è reso possibile da una combinazione di tecnologie – rinnovabili, accumulo, sistemi di controllo digitale – e da nuovi modelli contrattuali. Sempre più diffusi sono i Power Purchase Agreement (PPA) e i servizi di Energy-as-a-Service, che permettono alle imprese di installare microgrid senza sostenere direttamente l’investimento iniziale, pagando invece un canone per l’energia prodotta.
Come sta evolvendo il mercato globale delle microgrid fino al 2033
Secondo un’analisi di Astute Analytica (QUI per maggiori informazioni sulla fonte dell’articolo), il mercato globale dei microgrid è destinato a raggiungere una valutazione di 191,01 miliardi di dollari entro il 2033, partendo da circa 40,9 miliardi di dollari nel 2024. Questo incremento sarà guidato da un tasso di crescita annuo composto (CAGR) del 19,28% nel periodo 2025-2033. L’espansione è facilitata dalla crescente adozione delle microgrid in diverse regioni, tra cui New York, California, Singapore e Dubai, dove le nuove installazioni urbane hanno già superato la capacità distribuita di 1,2 GW. La riduzione dei costi degli inverter e le regole di interconnessione più snelle stanno accelerando questa transizione.
Nuovi modelli di business e standard di connettività per le microgrid
Il mercato dei microgrid sta poi evolvendo verso modelli di business orientati ai servizi (modello servitization) che garantiscono flussi di cassa prevedibili riducendo al contempo il CapEx per i clienti. Gli accordi Energy-as-a-Service (EaaS) coprono ora oltre 480 MW in campus medici, data center e porti. Questi accordi permettono agli integratori di mantenere la proprietà degli asset e garantire parametri di performance, offrendo un valore incrementale attraverso la vendita di energia in eccesso nei mercati all’ingrosso. Parallelamente, i microgrid stanno beneficiando degli standard di connettività aperti come l’IEEE 2030.7/8 e il SunSpec Modbus, che semplificano l’interoperabilità e la scalabilità delle architetture.
Diversificazione delle fonti energetiche nei microgrid moderni
I moderni microgrid stanno abbracciando una gamma diversificata di fonti energetiche, andando oltre gli ibridi diesel-solare per includere idrogeno verde, gas naturale rinnovabile e batterie nucleari modulari. I progressi nelle chimiche delle batterie stanno anche riducendo la dipendenza dai minerali critici: prototipi avanzati come le batterie zinco-aria hanno dimostrato notevoli durate operative senza degrado significativo.
Innovazioni tecnologiche e manutenzione predittiva nel mercato dei microgrid
Le innovazioni tecnologiche stanno rivoluzionando il mercato dei microgrid attraverso l’integrazione di digital twin in tempo reale e manutenzione predittiva basata su condizioni specifiche. Questi strumenti riducono i tempi di inattività e prolungano la vita utile degli asset monitorando dati quali fasi elettriche e telemetria degli inverter. Ci sono esempi di utility che riportano una significativa riduzione delle interruzioni non pianificate grazie a questi sistemi avanzati. Il futuro vede la manutenzione predittiva combinata con la gestione consapevole delle emissioni di CO2 come pilastri per massimizzare l’efficienza operativa e ottimizzare le prestazioni ESG.
