Energia elettrica modalità on: gli studenti del Politecnico di Monaco creano una piattaforma Opensource per la ricerca della rete di energia elettrica
Quanta energia elettrica scorre attraverso la rete? Quando e dove fluisce? Dove sono le strozzature, gli ingorghi, gli intoppi nel trasporto dell’energia? La rete è spesso in difficoltà nella trasmissione perché non è dimensionata per far fluire l’ energia elettrica prodotta, cioè vi è uno scompenso tra i luoghi di produzione e i luoghi di utilizzo, perché le reti non sono in grado di distribuirla opportunamente agli utenti finali. Cosa succede quando le turbine eoliche e le celle solari producono energia in eccesso rispetto a quella che la rete può trasmettere? Le risposte a queste domande sono essenziali per la svolta energetica globale. Tuttavia, per una valida pianificazione, c’è bisogno innanzitutto di una solida conoscenza dell’infrastruttura. Alcuni ricercatori del Politecnico di Monaco (TUM) ora stanno raccogliendo informazioni tramite una piattaforma open source accessibile a tutti.
Una App per la rete elettrica – Centinaia di volontari sono già in attività, e il loro numero cresce di giorno in giorno. Attrezzati con l’app di OpenGridMap sui loro telefoni smart, si snodano attraverso Monaco di Baviera, Berlino, Tokyo e anche Teheran. Solo un altro gioco per cellulare? «No, noi non stiamo inseguendo Pokemon», rassicura Jose Rivera, direttore del progetto OpenGridMap. «Quello che ci interessa è l’infrastruttura elettrica: linee, sub-stazioni di trasformatori, turbine eoliche e impianti solari di potenza ad alta e bassa tensione». Spesso capita di riscontrare energia elettrica prodotta non trasportabile per insufficienza di rete e pertanto la produzione si blocca: si fermano le macchine per l’impossibilità del trasporto dell’energia o per la sua non utilizzabilità che lascia sovraccarico sulla rete. Reti efficienti consentirebbero di trasportare l’energia prodotta lì dove serve: insomma occorre generare un flusso idoneo alla sua piena utilizzazione.
Gli utenti dell’App condividono foto e luoghi con un server ospitato nel dipartimento di informatica al Politecnico di Monaco. Lì le informazioni vengono analizzate, valutate e infine caricate nel sistema di mappe open source di OpenStreetMap.
Pianificare la svolta energetica – L’obiettivo è una mappa delle reti di energia elettrica in tutto il mondo. «Questo è un prerequisito per la svolta energetica – non solo qui in Germania, ma in tutti i paesi del mondo. È possibile pianificare la ristrutturazione dell’approvvigionamento energetico solo se si sa esattamente dove si trovano le linee elettriche e in quali locations l’energia, dalle linee ad alta tensione, viene trasformata per alimentare circuiti di trasmissione a basso voltaggio,”spiega il Prof. Hans-Arno Jacobsen, direttore del dipartimento di energia informatica e Middleware del TUM.
Lavorando su queste basi è possibile, ad esempio, simulare come l’implementazione delle energie rinnovabili influenzerà la rete e dove sorgeranno strozzature o al contrario capacità in eccesso e dove potrebbe avere senso costruire impianti di stoccaggio di energia. Quello che manca finora è un solido insieme di dati, dice Rivera: «Naturalmente ogni impresa di servizi elettrici conosce le proprie reti, ma a fronte di molte aziende del settore sono i pochi i dati accessibili al pubblico. A ciò si aggiunge il fatto che nei mercati emergenti le informazioni spesso non sono ancora digitalizzate. Appaltare a una società la realizzazione della l’infrastruttura per un intero paese, o addirittura il mondo intero non sarebbe conveniente per i ricercatori”.
L’alternativa economica: il crowdsourcing – Il team del Politecnico di Monaco non ha dovuto iniziare da zero: una comunità di volontari ha raccolto dati per la mappa globale di Wiki OpenStreetMap per oltre 10 anni. Questo set di dati pubblicamente accessibile contiene anche informazioni sulle reti di energia elettrica. «Tuttavia questi dati non sono né completi né verificati – spiega Rivera – e questo è precisamente ciò che ora speriamo di cambiare». Un anno e mezzo fa il ricercatore del dipartimento di energia informatica e Middleware pubblicò la suo app OpenGridMap su Google Playstore. Da allora egli sta cercando volontari per mappare turbine eoliche, impianti fotovoltaici, sottostazioni di trasformazione e linee elettriche usando i loro cellulari. Rivera verifica le informazioni e carica i dati per la mappa di opensource. Così la rete di linee elettriche sta diventando sempre più densa, con linee rosse che attraversano la mappa come una maglia di arterie. Più la maglia di punti mappati è densa, più informazioni possono essere generate. A Garching, per esempio, dove è attivo un numero particolarmente elevato di volontari, il ricercatore ha calcolato correttamente la posizione delle linee di alimentazione sotterranea che conduce alle abitazioni utilizzando un particolare algoritmo.
Raccogliere le informazioni – L’idea è di rendere disponibili i dati provenienti dal progetto agli ingegneri e agli scienziati di tutto il mondo. «Ci sono molte potenziali applicazioni per la OpenGridMap – sottolinea il Professor Jacobsen – ad esempio si potrebbe studiare la possibilità di rendere completamente autonomo dal punto di vista energetico un land come la Baviera». E qualcuno che tenta di migliorare le infrastrutture di un paese in via di sviluppo o emergente potrebbe facilmente riconoscere fino a che punto una data città non è servita dalla centrale elettrica più vicina Non c’è da meravigliarsi del grande interesse per il progetto: Siemens è un tutor del progetto e la Banca mondiale supporta anche l’impresa. Il progetto riceve ulteriori finanziamenti dal Ministero federale tedesco dell’istruzione e ricerca (BMBF) e dall’Alexander v. Humboldt Foundation.
