Termini come "grid-tied", "off-grid", "grid-following" e "grid-forming": cosa significano esattamente e in cosa si differenziano? Oggi faremo un breve riassunto per aiutarti a fare totale chiarezza su questi concetti!
Questi due termini descrivono la relazione tra il sistema di generazione/consumo di energia e la rete elettrica principale.
Come un elettrodomestico "collegato alla presa": il sistema funziona connettendosi direttamente alla rete elettrica pubblica.
Le caratteristiche principali includono:
Il concetto fondamentale: Il sistema dipende dalla rete elettrica principale, consentendo al contempo uno scambio bidirezionale di energia.
Come un "power bank autonomo": il sistema è completamente scollegato dalla rete elettrica pubblica, andando a costituire una propria microrete indipendente.
Le caratteristiche principali includono:
Il concetto fondamentale: Funzionamento indipendente con completa autosufficienza energetica.
I moderni sistemi di accumulo di energia ibridi combinano i vantaggi di entrambe le modalità operative. In condizioni normali funzionano come sistemi grid-tied, consentendo agli utenti di acquistare elettricità quando i prezzi sono bassi o di rivendere l'energia solare in eccesso alla rete elettrica pubblica.
In caso di blackout, il sistema si scollega automaticamente dalla rete e passa alla modalità off-grid, utilizzando i pannelli solari e l'accumulo a batterie per continuare ad alimentare i carichi domestici o aziendali critici senza interruzioni.
Questi due termini descrivono le strategie di controllo e le funzioni utilizzate dalle apparecchiature chiave in un sistema elettrico (nello specifico gli inverter) per regolare la tensione e la frequenza. In ultima analisi, determinano "chi ha il controllo" all'interno del sistema.
Questo tipo di apparecchiatura (inverter) non stabilisce attivamente e autonomamente la tensione e la frequenza della rete. Al contrario, "insegue" costantemente i segnali di tensione e frequenza della rete esterna — o di altri elementi "leader" all'interno del sistema — utilizzando un anello ad aggancio di fase (PLL, Phase-Locked Loop). Successivamente, regola l'ampiezza e la direzione della propria corrente di uscita per immettere o assorbire energia dalla rete. Dipende interamente da un "leader" esterno stabile (come una grande rete elettrica o un dispositivo grid-forming).
Le caratteristiche principali includono:
Il concetto fondamentale: Rileva i segnali esterni e li segue per erogare corrente.
Questo tipo di apparecchiatura (inverter) stabilisce e mantiene attivamente la tensione e la frequenza della rete. Invece di affidarsi a segnali esterni, imposta i propri valori interni di tensione e frequenza. Funzionando in modo molto simile a un tradizionale generatore sincrono, emette una "sorgente di tensione" stabile. Regola quindi automaticamente la propria potenza in uscita in base alle richieste dei carichi collegati, al fine di mantenere costanti sia la tensione che la frequenza.
Le caratteristiche principali includono:
Il concetto fondamentale: Stabilisce e mantiene attivamente la tensione e la frequenza, fungendo da colonna vertebrale del sistema elettrico.
Sebbene questi quattro termini vengano spesso menzionati insieme, essi descrivono aspetti diversi di un sistema energetico. Grid-tied rispetto a off-grid si riferisce al tipo di connessione del sistema, mentre grid-following rispetto a grid-forming si riferisce alla capacità di controllo dell'inverter.
Un sistema connesso alla rete può funzionare interamente con inverter grid-following, poiché la rete elettrica principale fornisce già i riferimenti stabili di tensione e frequenza.
Tuttavia, l'integrazione di inverter grid-forming migliora significativamente la resilienza del sistema, rafforza le reti deboli e aumenta la stabilità complessiva di pari passo con la crescente diffusione delle energie rinnovabili.
Ogni microrete off-grid deve includere almeno un dispositivo grid-forming per stabilire la tensione e la frequenza per l'intero sistema.
Ulteriori dispositivi grid-following possono funzionare in parallelo ad esso, ma dipendono dall'inverter grid-forming per la sincronizzazione e il funzionamento stabile.
Il modo più semplice per ricordare questi concetti è concentrarsi su due semplici domande:
Con la continua crescita dell'adozione delle energie rinnovabili, la tecnologia grid-forming sta diventando sempre più cruciale per la costruzione di sistemi elettrici più intelligenti, affidabili e resilienti. Comprendere questi quattro concetti fornisce una solida base per chiunque esplori l'energia solare, l'accumulo a batterie, le microreti o il futuro delle moderne reti elettriche.
