L’intelligenza artificiale e i condizionatori d’aria si scontrano con l’aumento delle temperature.
Questa settimana è tempo di crisi per la rete elettrica. Mentre scrivo, qui nel New Jersey ci sono 38 °C e io sono rannicchiata nella stanza più piccola del mio appartamento con le tende abbassate e un solo condizionatore a finestra che fa gli straordinari.
Questa settimana vaste zone degli Stati Uniti hanno visto un caldo brutale, con più giorni di fila che hanno sfiorato o superato temperature da record. Anche la Spagna ha recentemente attraversato una drammatica ondata di calore, così come il Regno Unito, che purtroppo si prepara a riceverne presto un’altra. Mentre cercavo di stare al fresco, ho tenuto gli occhi puntati su un sito web che traccia la domanda di elettricità, che sta anch’essa raggiungendo livelli record.
Ci affidiamo all’elettricità per stare bene e, soprattutto, per essere al sicuro. Questi sono i momenti per cui progettiamo la rete: quando il bisogno è massimo. La chiave per far funzionare tutto senza problemi in questi momenti potrebbe essere un po’ di flessibilità.
Mentre le ondate di calore si verificano in tutto il mondo, prendiamo come esempio la mia rete locale. Sono una dei circa 65 milioni di persone coperte dalla PJM Interconnection, il più grande operatore di rete degli Stati Uniti. La PJM copre la Virginia, la West Virginia, l’Ohio, la Pennsylvania e il New Jersey, oltre a parti di un paio di Stati limitrofi.
All’inizio di quest’anno, PJM ha previsto che la domanda di elettricità avrebbe raggiunto un picco di 154 gigawatt (GW) quest’estate. Lunedì scorso, a pochi giorni dall’inizio ufficiale della stagione, la rete ha superato questo valore, con una media di oltre 160 GW tra le 17.00 e le 18.00.
Il fatto che abbiamo già superato sia il picco dell’anno scorso che quello previsto per quest’anno non è necessariamente un disastro (PJM afferma che la capacità totale del sistema è di oltre 179 GW quest’anno). Ma è una buona ragione per essere un po’ nervosi. Di solito, PJM registra il suo picco in luglio o agosto. Come promemoria, siamo a giugno. Non dovremmo quindi sorprenderci se la domanda di elettricità raggiungerà livelli ancora più elevati nel corso dell’estate.
Non si tratta solo di PJM. La MISO, la rete che copre la maggior parte del Midwest e parte del Sud degli Stati Uniti, ha comunicato che questa settimana si prevede un picco di domanda. Inoltre, il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha emesso un ordine di emergenza per alcune zone del Sud-Est, che consente alle utility locali di aumentare la produzione e di aggirare i limiti di inquinamento atmosferico quando la domanda è elevata.
Questo modello di esaurimento della rete è destinato a continuare. Questo perché il cambiamento climatico sta spingendo le temperature verso l’alto e la domanda di elettricità sta contemporaneamente aumentando (in parte a causa dei centri dati come quelli che alimentano l’AI). Le previsioni di PJM mostrano che il picco estivo nel 2035 potrebbe raggiungere quasi 210 GW, ben oltre i 179 GW che può fornire oggi.
È ovvio che nei prossimi anni dovremo costruire e collegare alla rete altre centrali elettriche (almeno se non vogliamo mantenere in funzione centrali a carbone antiche, inefficienti e costose, come abbiamo detto la settimana scorsa). Ma c’è una strategia silenziosa che potrebbe limitare le nuove costruzioni necessarie: la flessibilità.
La rete elettrica deve essere costruita per i momenti di massima richiesta che possiamo prevedere, come questa ondata di calore. Ma per la maggior parte del tempo, una buona parte della capacità che esiste per superare questi picchi rimane inattiva: deve entrare in funzione solo quando la domanda aumenta. Un altro modo di vedere la questione è che, riducendo la domanda durante i picchi, possiamo ridurre l’infrastruttura totale necessaria per far funzionare la rete.
Se vivete in un luogo in cui si è verificata una crisi della domanda durante un’ondata di caldo, potreste aver ricevuto un’e-mail dalla vostra azienda elettrica che vi chiede di non far funzionare la lavastoviglie nelle prime ore della sera o di regolare il condizionatore d’aria a qualche grado in più. Si tratta dei cosiddetti programmi di risposta alla domanda. Alcune società di servizi pubblici gestiscono programmi più organizzati, in cui le società pagano i clienti per ridurre il loro utilizzo durante i periodi di picco della domanda.
I programmi di risposta alla domanda di PJM ammontano a quasi otto gigawatt di potenza, sufficienti per alimentare oltre 6 milioni di case. Con questi programmi, PJM evita di dover accendere l’equivalente di più centrali nucleari. (Ha attivato questi programmi lunedì pomeriggio, durante la parte più calda della giornata).
Con l’aumento della domanda di elettricità, l’introduzione e l’automazione di questo tipo di flessibilità potrebbe contribuire a ridurre la quantità di nuova generazione necessaria. Un rapporto pubblicato all’inizio di quest’anno ha rilevato che se i data center accettassero di ridurre la loro potenza solo per lo 0,5% del tempo (circa 40 ore su un anno di funzionamento continuo), la rete potrebbe gestire circa 18 GW di nuova domanda di energia nella regione PJM senza aggiungere capacità di generazione.
Per gli interi Stati Uniti, questo livello di flessibilità consentirebbe alla rete di assorbire altri 98 gigawatt di nuova domanda senza costruire nuove centrali elettriche per soddisfarla. Per dare un’idea di quanto sarebbe significativo, tutti i reattori nucleari degli Stati Uniti sommano 97 gigawatt di capacità.
Regolare il termostato e ridurre i data center durante le calde giornate estive non risolverà di per sé la crisi della domanda, ma di certo una maggiore flessibilità non guasterebbe.
