Il potenziale degli edifici residenziali nel bilanciamento delle reti elettriche

Gli edifici diventano una risorsa strategica per la rete elettrica

La transizione energetica non passa soltanto dall’installazione di pannelli fotovoltaici o dall’elettrificazione dei consumi. Un ruolo sempre più centrale è svolto dalla flessibilità energetica degli edifici, ovvero dalla capacità delle abitazioni di adattare i propri consumi alle esigenze della rete elettrica, contribuendo a integrare la produzione da fonti rinnovabili e a ridurre i picchi di domanda. Secondo uno studio sviluppato da Enea, Politecnico di Milano e Università degli Studi di Bergamo, un edificio residenziale riqualificato può ridurre fino all’80% i picchi di carico, trasformandosi da semplice consumatore di energia a elemento attivo del sistema elettrico nazionale.

Cos’è la flessibilità energetica

La flessibilità energetica rappresenta la capacità di un edificio di modificare il proprio profilo di consumo nel tempo senza compromettere il comfort degli occupanti. In pratica, l’edificio può anticipare, posticipare o modulare alcuni consumi energetici in base alla disponibilità di energia rinnovabile o alle esigenze della rete. Questo approccio assume un’importanza crescente perché il sistema elettrico italiano ed europeo sta vivendo una progressiva crescita di fonti non programmabili come fotovoltaico ed eolico, che richiedono nuove forme di bilanciamento tra domanda e offerta di energia.

L’edificio come batteria termica

Alla base del concetto di flessibilità energetica vi è l’utilizzo dell’inerzia termica dell’edificio. Pareti, solai e strutture edilizie possono infatti immagazzinare energia sotto forma di calore o raffrescamento e rilasciarla gradualmente nel tempo. Attraverso l’integrazione di pompe di calore reversibili, impianti fotovoltaici, sistemi di accumulo, piattaforme di controllo intelligenti, Building Energy Management System (BEMS) gli edifici possono consumare energia nei momenti di maggiore disponibilità di produzione rinnovabile e ridurre i prelievi durante i periodi di maggiore domanda. In questo scenario l’abitazione si comporta come una vera e propria batteria termica distribuita, capace di fornire servizi di flessibilità senza incidere sul comfort abitativo.

Il contributo di Enea alla ricerca sulla flessibilità

La ricerca Enea sulla decarbonizzazione del patrimonio edilizio individua la flessibilità come una delle leve principali per il raggiungimento degli obiettivi climatici europei. Nell’ambito dell’Accordo di Programma Mase-Enea, una specifica linea di attività è dedicata all’incremento dell’autonomia energetica degli edifici, alla gestione flessibile dei consumi e allo sviluppo delle comunità energetiche. Particolarmente significativo è il progetto Smart Building F40 presso il Centro Ricerche ENEA Casaccia, un laboratorio reale dotato di fotovoltaico, sistemi di accumulo, pompe di calore e piattaforme digitali in grado di ottimizzare i flussi energetici sulla base dei prezzi dell’energia e della produzione rinnovabile disponibile. Lo Smart Building dimostra come gli edifici possano dialogare con la rete e partecipare ai programmi di Demand Response, contribuendo alla stabilità del sistema elettrico.

Politecnico di Milano: il ruolo delle smart grid

Il tema della flessibilità è al centro anche delle attività di ricerca del Politecnico di Milano, che considera edifici intelligenti e smart grid elementi imprescindibili della transizione energetica. Un esempio concreto è rappresentato dal progetto PoliGrid, la smart grid del campus milanese, che integra impianti fotovoltaici, cogenerazione, reti termiche e sistemi avanzati di gestione energetica per fornire servizi di flessibilità alla rete pubblica. Secondo il Politecnico, l’evoluzione degli edifici verso modelli sempre più digitalizzati e interconnessi costituisce una condizione essenziale per raggiungere gli obiettivi della Direttiva europea EPBD e accelerare il percorso verso edifici a zero emissioni.

Università di Bergamo: edifici, comunità energetiche e gestione intelligente

L’Università degli Studi di Bergamo è fra gli atenei coinvolti nelle ricerche sulla sostenibilità energetica e sull’integrazione tra edifici e reti intelligenti. Lo studio realizzato insieme a Enea e Politecnico di Milano evidenzia proprio il potenziale degli edifici residenziali riqualificati nel supportare la stabilità del sistema elettrico nazionale. Parallelamente, l’ateneo bergamasco sviluppa attività di ricerca e collaborazione dedicate alle Comunità Energetiche Rinnovabili (CER), con focus sull’ottimizzazione dell’autoconsumo collettivo, sui sistemi di accumulo e sui modelli di condivisione dell’energia. La convergenza tra edifici smart, accumuli e comunità energetiche potrebbe rappresentare uno dei pilastri del futuro sistema energetico distribuito.

Dal building automation alla rete flessibile

Le prospettive di sviluppo sono particolarmente rilevanti per il settore delle costruzioni. Gli edifici del futuro non saranno valutati soltanto per l’efficienza energetica, ma anche per la loro capacità di interagire con la rete, accumulare energia e fornire servizi di flessibilità. La diffusione di pompe di calore, batterie, sistemi di building automation, intelligenza artificiale e piattaforme digitali di gestione energetica porterà infatti gli edifici a diventare componenti attive delle future smart grid.

Biagio Di Pietra | Responsabile scientifico progetto Enea Edifici ad alta efficienza per la transizione energetica

La flessibilità energetica degli edifici rappresenta uno degli strumenti più efficaci per integrare le fonti rinnovabili e aumentare la resilienza del sistema elettrico. La combinazione tra efficienza energetica, gestione intelligente dei consumi, accumulo e produzione distribuita consente agli edifici di assumere un ruolo attivo nella transizione energetica, generando benefici sia per gli utenti sia per la rete.