Centri urbani efficienti, flessibili e sostenibili non sono solo utopia: la digitalizzazione sta creando le condizioni necessarie per la gestione e l’ottimizzazione dell’impatto carbonico della vita cittadina. In questo scenario, il concetto di comunità energetica è fondamentale: si tratta di un modello irrinunciabile, volto ad applicare le possibilità offerte dalle nuove tecnologie per il raggiungimento di una sostenibilità urbana a trecentosessanta gradi.

Le comunità energetiche per sistemi più inclusivi

Una comunità energetica sfrutta tutti i dati raccolti dai dispositivi domestici e urbani – in aumento con l’imporsi incalzante dell’internet of things – e li utilizza per il perseguimento di una forte sostenibilità. Grazie alle nuove tecnologie i cittadini della comunità hanno piena consapevolezza dei propri consumi, e monitorano i processi energetici tramite una gestione attiva e partecipata. In questo contesto, dunque, la responsabilizzazione è fondamentale: gli individui predispongono del controllo totale o decentralizzato – dunque democratico – di quello che è il loro rifornimento energetico, e lo regolano in base alle esigenze collettive del centro urbano.

Le comunità energetiche permettono il perseguimento di sistemi più inclusivi, in quanto garantiscono la connettività fra stakeholder. In questo senso, la digitalizzazione è sicuramente la chiave per lo scambio di informazioni preziose e il coordinamento tra gli attori operanti

Non esiste un modello standard: la comunità energetica è, per definizione, flessibile e può – anzi, deve – variare per strutturazione e funzionamento in base al contesto economico, ambientale e socio-culturale in cui si situa. L’impronta complessiva della comunità potrebbe essere locale o interessare aree più ampie; potrebbe poi trattarsi di un sistema totalmente autosufficiente o dotato solamente di singole istallazioni per la produzione di fonti di energia rinnovabile (come quella solare). Che siano focalizzate su un ampio range di attività o su piccoli sistemi di rifornimento, il concetto da tenere a mente è che le comunità energetiche permettono il perseguimento di sistemi più inclusivi, in quanto garantiscono la connettività fra stakeholder. In questo senso, la digitalizzazione è sicuramente la chiave per lo scambio di informazioni preziose e il coordinamento tra gli attori operanti. Ad un flusso informativo libero e costante, inoltre, corrisponde una forte autosufficienza della comunità, in quanto la stessa diviene in grado di monitorare, controllare e ottimizzare i flussi energetici in autonomia.

Il digitale come strumento abilitante

Gli strumenti digitali favoriscono lo sviluppo delle comunità energetiche in vari modi: permettono una forte riduzione dei costi di transizione; un supporto continuo alle piattaforme locali di scambio energetico; la creazione di strutture decentralizzate e affidabili per la gestione delle risorse, contro gli approcci centralizzati. Vediamo un esempio concreto: in un ipotetico edificio di una comunità energetica le tecnologie permettono la gestione e l’analisi dei dati sul riscaldamento, la ventilazione e l’aria condizionata della casa; ogni dato non tiene conto solo dei consumi del singolo, ma dei consumi della comunità. Grazie alla condivisione costante di informazioni con l’intera rete, gli elettrodomestici sono gestiti in modo intelligente: in situazioni di sovraccarico, i dispositivi sono messi in pausa o disattivati per non aggravare il consumo energetico complessivo della rete.

In un ipotetico edificio di una comunità energetica le tecnologie permettono la gestione e l’analisi dei dati sul riscaldamento, la ventilazione e l’aria condizionata della casa; ogni dato non tiene conto solo dei consumi del singolo, ma dei consumi della comunità

In una comunità energetica viene, ovviamente, ottimizzato l’utilizzo dell’energia rinnovabile: esemplare il caso della Kuai Island Utility Cooperative, comunità delle Hawaii sviluppatasi per perseguire una corretta generazione e distribuzione dell’energia. All’interno di questa realtà ogni cittadino predispone di uno SmartHub, strumento digitale che consente agli utenti di gestire i consumi, segnalare le disfunzioni di servizio e monitorare le proprie spese.

L’approccio comunitario è stato utilizzato anche in alcune città nigeriane costruite secondo l’ undergrid mini-grid approach, modus operandi che permette la realizzazione e la gestione di accordi tripartiti – dunque decentralizzati – fra comunità, privati e utility.

La collaborazione attiva fra operatori di sistema permette l’aumento della resistenza della rete: coinvolgendo tutti i cittadini di un centro urbano, infatti, è più semplice aggregare dati di domanda e risposta, dunque gli operatori di sistema possono sfruttare una maggiore flessibilità dei dati. Uno dei fini fondamentali di queste comunità è, del resto, quello di migliorare la resilienza del sistema stesso, di modo che non siano necessari costanti interventi di rinforzo per la protezione degli attori della rete (e della rete stessa). Per fare tutto questo, occorre che il consumo energetico sia quanto più possibile internalizzato, dunque basato su risorse locali.

La smart technology applicata a un contesto comunitario ha un forte impatto anche per quel che riguarda l’incremento del valore a livello locale: l’interazione costante tra i membri delle comunità comporta maggiori entrare per gli stessi, in quanto favorisce la produzione autonoma di energia e il suo accumulo in ambienti domestici; incentiva, inoltre, l’aumento della produzione di energia pulita e la diffusione di energia rinnovabile. Infine, isolare le capacità energetiche delle comunità permette il mantenimento della sicurezza e della resistenza delle catene di rifornimento energetico anche in situazioni emergenziali: una rete energetica comunitaria non ha problemi nell’operare in autonomia, e migliora la resilienza dell’intero centro urbano; lo sa bene la California che, per ridimensionare gli incendi, ha stanziato a 200 milioni di dollari volti alla creazione di micro reti energetiche.

La protezione dei dati e della privacy

Tali considerazioni trovano sostegno nel report “Empowering Cities for a Net Zero Future”, rilasciato a luglio 2021 dall’International Energy Agency. Secondo quanto dichiarato dallo stesso, entro il 2024 saranno attivi complessivamente 83 miliardi di dispositivi e sensori connessi, con i quali sarà possibile creare e condividere set di big data sulla qualità dell’aria, sul consumo di energia e sulle condizioni del traffico. E i dati, è ormai risaputo, non devono mai essere considerati come fini a sé stessi: combinandoli e analizzandoli sarà possibile ricavare preziose informazioni per l’elaborazione di politiche di pianificazione urbana sostenibile.

Ad Eindhoven, nei Paesi Bassi, è stata introdotta una carta per una smart society sostenibile e delle line guida da seguire per la gestione degli open data, delle piattaforme e delle IoT technologies

Una delle critiche più forti volte alle comunità energetiche riguarda la protezione dei dati e della privacy dei cittadini. Le regole obbligatorie a riguardo sono ancora poche, ma non mancano le eccezioni locali: ad Eindhoven, nei Paesi Bassi, è stata introdotta una carta per una smart society sostenibile e delle line guida da seguire per la gestione degli open data, delle piattaforme e delle IoT technologies; le stesse ribadiscono la necessità di garantire la privacy degli utenti – che devono avere piena consapevolezza su come vengono impiegati i loro dati – e di rendere anonima ogni traccia digitale, in rispetto del principio per cui anche i dati più insospettabili possono rivelarsi sensibili per alcuni utenti; infine, dovrebbe essere garantito l’open access per tutti gli attori interessati.

Attualmente le iniziative di comunità energetiche sono ostacolate da un grande numero di barriere e da una scarsa consapevolezza su quelle che sono le opportunità del settore. Lo sviluppo è spesso disincentivato da banche e investitori, che aumentando il costo del capitale diminuiscono le probabilità di investimento sulle stesse. Infine, ostacolano lo sviluppo delle comunità anche forti situazioni di competizione e di ridondanza nei servizi offerti.

Al fine di contrastare i potenziali scenari negativi le autorità possono intervenire in più modi: incanalando risorse e competenze verso gli sviluppatori; imponendo schemi di sviluppo pubblico; facendo leva sui fondi nazionali e internazionali; fornendo ai cittadini corsi di aggiornamento sulle opportunità offerte dal digitale. Solo con un approccio di carattere olistico, infatti, sarà possibile rendere pienamente operativo il modello della comunità energetica, così da garantire un utilizzo consapevole delle nuove tecnologie per uno sviluppo urbano sostenibile.