Sistemi ad agenti per Smart Grid

Le aree urbane sono organismi complessi e in costante evoluzione, il cui sviluppo ne condiziona il metabolismo: i consumi energetici, seppure entro un certo limite statistico prevedibili, risultano necessità comunque casuali, sia nel tempo che nelle quantità. Parallelamente, una caratteristica importante delle reti di fornitura elettrica è la quasi assenza di dispositivi di accumulazione, che sarebbero molto costosi e poco efficienti, allo stato delle attuali tecnologie. Per questo motivo è evidente come l'energia elettrica prodotta dalle centrali debba essere sempre circa pari a quella consumata: su scala nazionale, i produttori di elettricità devono modulare costantemente la produzione energetica, prevedere con complessi modelli statistici i consumi e attivare una parte di impianti di riserva all'occorrenza. Il tutto con costi enormi: solo negli USA, escludendo i costi per acquistare petrolio per produrre energia e l'energia acquistata, nel 2005 sono stati spesi 40 miliardi di dollari per gestire e mantenere il sistema energetico. Considerando inoltre il trend tecnologico nel campo della produzione energetica, si evidenzia come passare a fonti rinnovabili porterà, oltre a noti benefici, anche grandi problematiche: le fonti di energia rinnovabile soffrono della incostanza e non permanenza delle sorgenti generanti (sole, vento, maree, ecc); inoltre gli impianti di conversione possono essere ubicati solamente in determinati luoghi, ove sono presenti tali sorgenti.
Questi problemi rendono necessaria la progettazione accurata e l'attenta pianificazione sia della gestione di tali sistemi, sia soprattutto delle reti di distribuzione. I problemi appena illustrati rendono evidente come sia necessario sviluppare dei sistemi di rete elettrica capaci di una gestione intelligente ed evoluta delle risorse. In questo ambito sono stati concepiti due concetti, che analizziamo in questo documento: le smart grid (Capitolo 1) e le tecnologie loro connesse, necessarie per la gestione, ovvero i sistemi di controllo della rete distribuiti e basati su agenti (Capitoli 2 e seguenti).