Gli edifici contribuiscono alla stabilità della rete
L'approvvigionamento energetico del futuro non richiede solo l'espansione delle energie rinnovabili. Le tecnologie intelligenti devono garantire che l'energia sia utilizzata in modo efficiente e integrata nella rete elettrica. I ricercatori dell'Empa hanno sviluppato un algoritmo che ottimizza la gestione dell'energia negli edifici, riduce le emissioni di CO2 e garantisce la sicurezza dell'approvvigionamento.
La trasformazione del settore energetico comporta delle sfide. Le energie rinnovabili come il fotovoltaico non forniscono una fornitura costante di elettricità, ma sono soggette alle condizioni meteorologiche e alle ore del giorno. L’alimentazione deve quindi diventare più flessibile, per sfruttare i picchi di produzione e compensare i colli di bottiglia. È proprio qui che entrano in gioco i sistemi automatizzati per gli edifici. Controllano il consumo e l’immissione di energia in modo intelligente e riducono il carico sulla rete.
Controllo predittivo per la massima efficienza
Un algoritmo innovativo sviluppato dall’Empa analizza la disponibilità di energia e il comportamento degli utenti per controllare in modo ottimale il consumo energetico. Ad esempio, l’energia solare in eccesso viene privilegiata o immagazzinata, invece di sovraccaricare la rete. Allo stesso tempo, il comfort viene mantenuto. L’acqua calda o il riscaldamento sono disponibili esattamente quando sono necessari.
Test pratico di successo nell’edificio NEST
L’algoritmo è stato testato in condizioni reali in un progetto pilota nell’edificio NEST dell’Empa. Sono stati utilizzati un impianto fotovoltaico, una batteria di accumulo, una pompa di calore e una stazione di ricarica per veicoli elettrici. I risultati mostrano che le emissioni di CO2 sono state ridotte di oltre il 10%, senza compromettere il comfort degli utenti. L’edificio è stato anche in grado di comunicare in modo indipendente con la rete elettrica, per assorbire i picchi di carico.
La digitalizzazione come prerequisito per soluzioni scalabili
Lo studio dimostra che il controllo intelligente dell’energia è un elemento chiave per un futuro energetico sostenibile. Affinché tali soluzioni possano essere utilizzate in modo trasversale, è necessaria una digitalizzazione coerente. Allo stesso tempo, bisogna garantire che l’infrastruttura IT rimanga sostenibile. I ricercatori dell’Empa stanno quindi già studiando come utilizzare i vecchi smartphone come unità di controllo per l’automazione degli edifici.
Il futuro dell’approvvigionamento energetico risiede nel collegamento in rete di sistemi intelligenti. Grazie alla gestione predittiva, gli edifici possono non solo coprire il proprio fabbisogno energetico, ma anche contribuire attivamente alla stabilità della rete.