Timothy Asare, ingegnere ghanese all'ETH Zurigo, guida un progetto di ricerca per sviluppare microreti elettriche decentralizzate nel suo paese. Ispirato da un pilota a Walenstadt, in Svizzera, il suo lavoro si basa sulla creazione di un gemello digitale. Questo modello virtuale simulerà il comportamento di una microrete integrando energie rinnovabili, veicoli elettrici come stoccaggio e dati locali. L'obiettivo è analizzare la sua fattibilità tecnica ed economica prima dell'implementazione fisica, offrendo una soluzione scalabile per l'Africa subsahariana.
Modellazione e simulazione di un sistema energetico ibrido 🔋
Il nucleo del progetto è un gemello digitale dinamico che replica una microrete isolata. Il modello integra dati reali di irraggiamento solare, pattern di consumo di comunità rurali e profili di mobilità di veicoli elettrici. Mediante simulazione, si valutano scenari con diverse capacità di generazione fotovoltaica, strategie di ricarica dei VE per stabilizzare la rete e supporto con generatori diesel. Il gemello permette di quantificare l'autonomia energetica, prevedere picchi di domanda e ottimizzare il dimensionamento dei componenti. Questo va oltre un modello 3D statico, essendo uno strumento di pianificazione per decisioni di investimento e progettazione di quadri regolatori che facilitino queste soluzioni decentralizzate.
Dalla simulazione alla sovranità energetica locale 🌍
Oltre alla tecnica, questo gemello digitale rappresenta un ponte tra la ricerca all'avanguardia e la sua applicazione con impatto sociale. Asare, motivato dalla sua esperienza personale con la mancanza di elettricità in Ghana, utilizza il modello per trasferire conoscenze provate in Svizzera a un contesto con bisogni urgenti. La simulazione valida l'ipotesi che intere regioni potrebbero saltare lo sviluppo di reti centralizzate tradizionali, raggiungendo sovranità energetica mediante soluzioni comunitarie. Il gemello digitale diventa così uno strumento chiave per una transizione energetica giusta e contestualizzata.
Come può un gemello digitale ottimizzare l'integrazione di energia solare e batterie in una microrete per garantire un approvvigionamento elettrico affidabile e accessibile in comunità rurali del Ghana?
(PD: Il mio gemello digitale è ora in una riunione, mentre io sono qui a modellare. Quindi tecnicamente, sono in due posti contemporaneamente.)