Un gruppo di ricercatori italiani ha sviluppato un metodo che consente un uso più efficiente dell'energia da parte di case intelligenti collegate a una microrete, una rete di unità individualizzate collegate tra loro e una fonte di energia comune.

I risultati affrontano la necessità di approcci efficienti alla gestione dell'energia residenziale presentando una strategia che controlla la distribuzione dell'energia. Più specificamente, i ricercatori propongono un metodo che consente la programmazione delle attività di energia elettrica delle case intelligenti collegate in una microgrid a un distributore. Questo, loro dimostrano, consente ai residenti all'interno della microrete di distribuire l'energia tra loro in modo da ridurre il carico complessivo e la domanda di energia rinnovabile.

La ricerca è stata pubblicata nel numero di maggio di IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica ( JAS ), una pubblicazione congiunta dell'IEEE e dell'Associazione cinese di automazione.

Fornire agli edifici e alle case una varietà di risorse energetiche distribuite piccole e connesse alla rete è vantaggioso per diversi motivi. Per uno, riduce la perdita di energia nel processo di distribuzione e trasmissione di energia da fonti naturali come vento e luce solare. Anche, vento e luce solare non sono fonti costanti:il sole può essere bloccato dalle nuvole e i venti cambiano frequentemente velocità. Ciò significa che non sempre l'energia prodotta viene consumata completamente. Un modo per risolvere questo problema è immagazzinare l'energia in eccesso, che può essere costoso. Un'altra alternativa è collegare le case intelligenti in modo proattivo in modo che la fornitura di elettricità sia bilanciata.

In questo studio, i ricercatori si sono concentrati sulla programmazione delle attività di energia elettrica di una microgrid composta da case intelligenti. L'obiettivo generale era ridurre l'approvvigionamento energetico dalla rete consentendo alle case di scambiare l'energia rinnovabile in eccesso e pianificando in modo ottimale le quantità di energia utilizzate. Ogni casa intelligente può sia acquistare/vendere energia dalla/alla rete. Contemporaneamente, le case intelligenti cooperano e possono acquistare/vendere energia rinnovabile raccolta localmente da/verso altre case intelligenti.

"L'approccio proposto consente di sfruttare al massimo l'energia raccolta localmente, garantendo nel contempo il mantenimento della privacy sui programmi di consumo degli utenti, " aggiunge Raffaele Carli, dottorato di ricerca, autore corrispondente e assegnista di ricerca presso il Politecnico di Bari, Italia.

I ricercatori propongono un algoritmo di ottimizzazione decentralizzato, un sistema che consente a ciascuna casa all'interno della rete di agire come un unico nodo di carico elettrico. Dimostrano che questo è l'approccio migliore che consente l'uso dell'elettricità e la pianificazione dell'uso in modo che l'eventuale eccesso possa essere condiviso con altri utenti all'interno della rete.

Nel futuro, i ricercatori sperano di concentrarsi sul miglioramento delle stime dei parametri che ruotano attorno all'ottimizzazione. "Il passo successivo è affrontare uno scenario più complesso in cui gli utenti residenziali siano eventualmente dotati di sistemi di accumulo di energia, le cui capacità sono ridistribuite tra gli utenti. In questo caso la gestione dell'energia mira a definire una strategia di controllo che garantisca inoltre una condivisione ottimale dello stoccaggio dell'energia, pianificando contemporaneamente il profilo di consumo degli elettrodomestici controllabili, l'energia rinnovabile scambiata tra gli utenti, ed energia da acquistare/vendere dalla rete di distribuzione, " aggiunge Carli. L'obiettivo finale è aumentare l'efficienza nell'affrontare l'elevata domanda di distribuzione e stoccaggio.