Capire l'importanza delle tecnologie Gridtech per la rete elettrica di domani

Quando si parla di crisi climatica e transizione energetica, il dibattito pubblico si concentra spesso sulla sola produzione finale di energia pulita. Meno evidente e noto, invece, è il ruolo fondamentale – lungo tutta la filiera – delle tecnologie Gridtech, un segmento imprenditoriale che raccoglie l'insieme di innovazioni e tecnologie focalizzate sulla trasmissione dell'elettricità. Questo comparto può sostenere il lavoro dei cosiddetti Transmission System Operator (TSO), cioè i gestori nazionali delle reti di trasmissione dell’energia elettrica: si tratta di operatori tecnici che garantiscono il trasferimento dell’elettricità dai luoghi di produzione alle reti di distribuzione locali, assicurando il corretto funzionamento dell’intero sistema elettrico. In Europa, i TSO operano all’interno di un sistema fortemente coordinato a livello continentale. Esistono 39 TSO in 36 Paesi — tra cui Terna in Italia e RTE in Francia — che gestiscono complessivamente oltre 522mila chilometri di linee di trasmissione ad alta tensione. Questo assetto favorisce una gestione integrata delle reti elettriche e lo scambio di energia tra i vari Paesi.

Come fa notare il report Innovating the Grid – Mapping Opportunities and Challenges Ahead, sviluppato da Terna e redatto in collaborazione con la piattaforma globale di open innovation Mind The Bridge, il settore elettrico è organizzato diversamente negli Stati Uniti, dove rispetto all'Europa non esiste un unico modello nazionale di gestione della rete – con ricadute da non sottovalutare. L’intera filiera elettrica è controllata da aziende private (utility) che producono l’energia, possiedono e gestiscono le linee di trasmissione e distribuiscono le risorse ai consumatori. La rete è poi coordinata e bilanciata da soggetti separati (RTO - Regional Transmission Organization e ISO - Independent System Operator), ossia enti no profit, che si limitano a gestire il funzionamento della rete e dei mercati elettrici su aree geografiche limitate, garantendo l’equilibrio del sistema. Questo assetto, legato alla struttura federale degli Stati Uniti, rende la governance della rete più frammentata rispetto al modello europeo.

In Europa, i TSO rappresentano un esempio virtuoso di come la gestione coordinata delle reti elettriche possa supportare efficacemente la transizione energetica. Tali operatori, infatti, svolgono un ruolo strategico nel percorso verso la cosiddetta Net-Zero, cioè l’obiettivo di azzerare le emissioni nette di gas serra attraverso l’uso di energie rinnovabili e l’efficienza dei sistemi energetici. In questo contesto, la loro funzione è cruciale sotto diversi aspetti. Innanzitutto, i TSO permettono di integrare grandi quantità di energie rinnovabili: molti impianti solari o parchi eolici, per esempio, si trovano lontano dai centri abitati e dalle aree industriali, e senza una rete di trasmissione robusta e ben gestita questa energia pulita non potrebbe essere trasportata dove serve realmente. I TSO sostengono inoltre l’elettrificazione, cioè la sostituzione dei combustibili fossili con l’elettricità come principale fonte energetica, una leva fondamentale per ridurre le emissioni e accelerare la transizione verso un sistema a basse emissioni di carbonio. Allo stesso tempo, gli operatori contribuiscono a modernizzare le infrastrutture elettriche, con l’obiettivo di gestire carichi sempre più elevati, derivanti ad esempio dall’uso crescente di pompe di calore o data center, tra le altre cose. Infine, i TSO contribuiscono all’efficienza della rete, riducendo le perdite di trasmissione e ottimizzando l’uso delle infrastrutture esistenti – cosa che non solo permette risparmi economici significativi, ma ha anche un impatto diretto sulla riduzione delle emissioni.

I TSO sono essenziali per garantire che l’energia prodotta raggiunga i consumatori in modo sicuro e continuo, ma la crescente complessità della rete richiede strumenti e approcci sempre più sofisticati per gestire correttamente carichi variabili e prevenire guasti. I TSO per rispondere a queste sfide hanno necessità di innovare e lo possono fare sia sviluppando soluzioni internamente sia affidandosi a una rete di external enablers — che include istituzioni, investitori e associazioni, che forniscono le risorse, le competenze, la tecnologia, i framework necessari per modernizzare l'infrastruttura di trasmissione. Questi “disruptors” mettono a disposizione soluzioni che i gestori di infrastrutture tradizionali possono integrare attraverso l’open innovation. I TSO, in quanto fruitori, quasi unici, di tecnologie Gridtech trainano lo sviluppo di questo settore.

Il ruolo strategico dei TSO nella transizione energetica europea.

Nonostante un volume di investimenti significativamente inferiore rispetto agli Stati Uniti, il settore Gridtech occupa in Europa una posizione più rilevante, rappresentando il 2,8% di tutte le scaleup rispetto all'1,6% degli USA. Tra il 2020 e il 2024, gli investimenti europei in Gridtech sono quasi quadruplicati, crescendo in modo più costante e resiliente rispetto alla volatilità del mercato americano. Questo slancio è stato alimentato da solidi quadri normativi e strumenti di finanziamento mirati, come l'European Green Deal e Horizon Europe. L'efficacia di tali politiche è fondamentale per gestire uno scenario in cui la domanda globale di elettricità è cresciuta del 4,3% nel 2024, superando di gran lunga sia la crescita del PIL mondiale (3,2%) che quella della domanda energetica totale (2,2%). Questo dato sottolinea la pressione senza precedenti esercitata sulle infrastrutture di trasmissione e l'urgenza di integrare soluzioni tecnologiche avanzate per gestire carichi variabili. Relativamente agli investimenti specifici in startup e scaleup, all'interno dell’ecosistema di venture capital – ossia l’insieme di investitori, fondi e attori che alimentano l’innovazione attraverso finanziamenti in capitale di rischio – negli Stati Uniti le startup Gridtech hanno raccolto complessivamente 20,8 miliardi di dollari, pari al 2,0% del totale degli investimenti effettuati nel Paese. In Europa, invece, gli investimenti ammontano a 5,9 miliardi di dollari, corrispondenti all’1,7% del flusso totale di venture capital europeo.

All’interno del contesto dei TSO, sono stati individuati otto domini principali in cui è possibile integrare soluzioni Gridtech per affrontare le sfide della transizione energetica. Questi comprendono la gestione operativa della rete e la flessibilità del mercato, che includono il bilanciamento in tempo reale tra domanda e produzione, la gestione della congestione e della frequenza, e l’integrazione di risorse flessibili come veicoli elettrici, stoccaggio e risposte alla domanda. Tra i domini rientrano anche la pianificazione a lungo termine e lo sviluppo della rete, con l’obiettivo di anticipare la domanda futura, integrare le energie rinnovabili e rafforzare la resilienza contro eventi meteorologici estremi. Un altro ambito riguarda la realizzazione di progetti infrastrutturali, tra cui la costruzione e la messa in servizio di nuove reti, supportate da strumenti digitali avanzati come il Building Information Modeling (BIM) e la robotica.

Gridtech, innovazione collaborativa e il coordinamento europeo dei TSO

Il monitoraggio e la gestione degli asset esistenti costituiscono un ulteriore dominio, con l’uso di sensori e dell'analisi predittiva per prevenire guasti e prolungare la vita utile delle infrastrutture. Grazie all’espansione della generazione d'energia offshore, l'ambito del Gridtech oggi include anche la progettazione e la gestione di sistemi sottomarini, come cavi HVDC o HVAC, insieme al monitoraggio dei fondali e degli asset subacquei. Al centro dell’evoluzione della rete ci sono poi il cosiddetto Digital Backbone e la cybersecurity, che insieme comprendono la creazione di ecosistemi digitali complessi per l'automazione e il controllo remoto della rete. Infine, il Gridtech copre l’integrazione di componenti avanzati, come superconduttori e trasformatori intelligenti, che aumentano la capacità e l’affidabilità della rete, oltre alle tecnologie strategiche e complementari – che, pur non essendo direttamente legate alla trasmissione, influenzano la stabilità del sistema.

Calmierare la crisi climatica richiede innovazione tecnologica, capitali e politiche pubbliche mirate, oltre alla capacità di connettere le infrastrutture all’interno di un sistema integrato e collaborativo. È evidente, infatti, che il successo della transizione energetica e il raggiungimento degli obiettivi di Net-Zero si basano su una consapevolezza fondamentale: nessun player può affrontare queste sfide da solo. Senza un adeguato coordinamento, i diversi protagonisti del sistema energetico rischiano di procedere con approcci e tempistiche diverse, generando frammentazione e rallentando il progresso complessivo.

L’esperienza di Terna attraverso i suoi Terna Innovation Zone (TIZ) dimostra che l’innovazione non può svilupparsi in modo isolato. Questi avamposti, attivi in hub strategici come Torino e San Francisco, nascono dalla convinzione che il dialogo continuo tra aziende, startup, centri di ricerca e istituzioni sia essenziale per accelerare lo sviluppo e la diffusione di nuove tecnologie. Proprio con l’obiettivo di superare la frammentazione e trasformare iniziative locali in programmi coordinati su scala continentale, nel 2025 è stata lanciata la TSO Innovation Alliance, promossa da Terna insieme ad altri sette tra i principali operatori — tra cui RTE, Swissgrid ed Elia Group. Questa nuova realtà introduce percorsi di sperimentazione condivisi, pensati per rendere più rapidi e coordinati i test delle soluzioni Gridtech tra più operatori. Si tratta di un’iniziativa che consente di unire competenze, dati ed esperienze, riducendo i rischi e accelerando lo sviluppo e l’adozione di soluzioni tecnologiche Gridtech strategiche per la rete del futuro, massimizzandone l’impatto sull’intera rete europea.