Post on 27-Jun-2015
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Sistemi di ottimizzazione dei flussi energetici Matteo Pozzi (Optit srl)
SMART GRID: dal dispositivo al sistema
Reazioni coordinate su piccoli gruppi di punti luce
Comportamenti definiti sull’intero sistema
Aumento della performance connesse alla capacità di reazione aumentata
Aumento delle performance connesse alla capacità di «prendere decisioni»
DISPOSITIVO SMART SISTEMA SMART
Reazioni evolute ad eventi Pianificazione sulla base di analisi sofisticate
Remotizzazione dell’intelligenza
Centralizzazione dell’intelligenza
L’approccio scientifico al decision management: la Operations Research
Sistemi (fisici, aziendali e/o istituzionali) che presentano problemi decisionali complessi:
• Grandi moli di dati da elaborare
• Tempi della decisione limitati
• Vincoli e condizioni di operatività articolati
• Obiettivi (tecnici o di business) in competizione tra loro
• Impatti economici significativi
Ambiti di applicazione
Come faccio a «prendere la decisione giusta» nei tempi tipici del problema di business? (DSS)
Riesco a rendere il «sistema» autonomo nel reagire a condizioni dinamiche? (automation)
Data analysis
Forecasting
Simulation
Optimisation
OPTIT: Soluzioni di ottimizzazione a portata di business
Spin-off accademico dell’Università di Bologna nella Ricerca Operativa,
proponiamo metodologie e soluzioni (Decision Support Systems) di
forecasting, data analysis, simulazione e ottimizzazione di sistemi complessi
OPERATIONS RESEARCH & MODELLING
IT SOLUTIONS DEVELOPMENT & DEPLOYMENT
BUSINESS ANALYSIS & CONSULTING
• Modellisti esperti nella di ricerca operativa e ottimizzazione
• Accesso preferenziale a gruppi accademici e professionisti di caratura internazionale
• Finalista all’Euro Excellence in Practice Award 2012 e 2013 e al Wagner Prize for Excellence in Operations Research Practice
• Professionisti informatici per sviluppi di standard industriale
• Framework e Toolkit di sviluppo avanzati (tecnologia J2EE)
• Esperienza di integrazione di tecnologie di mercato di ultima generazione
• Partnership con diverse aziende ICT
• Professionisti con oltre 10 anni di esperienza di management consulting per mettere il “business al centro”
• Project e change management d alto livello
• Flessibilità nelle modalità di deployment (service oriented)
• Partnership consolidate con importanti società di consulenza direzionale o specialistica
Alcune delle nostre soluzioni
Gestione ottimizzata delle risorse di una rete
di sportelli cliente
• Forecast afflussi
• Ottimizzazione pianificazione mensile
• Gestione giornaliera
Pianificazione ottimizzata dei servizi di
raccolta dei rifiuti
• Analisi configurazioni e frequenze di raccolta
• Dimensionamento e routing ottimizzato del servizio
Migliore qualità del servizio e aumento della performance
Razionalizzazione asset e riduzione costi del servizio
Alcune delle nostre soluzioni
Pianificazione dello sviluppo commerciale
ottimale di reti di teleriscaldamento
• Valutazione scenari ottimizzati di sviluppo compatibile con vincoli tecnici della rete
Pianificazione ottimizzata di impianti di
cogenerazione industriale (che
alimentano reti TLR)
• Forecasting domanda termica
• Scheduling ottimizzato motori, caldaie, serbatoi e pompe di calore
Allineamento obiettivi commerciali vs. area tecnica
Massimizzazione del margine di impianto
La modellazione dello Smart Park
• Rappresentazione di reti tecnologiche complesse
• Modellazione del sistema complesso con modalità logiche adeguate ad una adeguata semplificazione del problema
• Unità di produzione energia (FV, eolico)
• Unità di consumo di energia (utenze, illuminazione, …)
• Serbatoi di accumulo
• Connessioni connotate da coefficienti di dispersione
Rappresentazione del
sistema
Gestione di flussi
energetici complessi
• Minimizzare le dispersioni energetiche
• Massimizzare la vita media dei dispositivi di storage
• Minimizzare l’acquisto di energia elettrica (riduzione costi)
Gli obiettivi
La rappresentazione del sistema
Da una rappresentazione fisica puntuale…
… ad una rappresentazione logica semplificata:
N Zone …
… dotate di sistemi di Produzione, Carichi, Stoccaggi …
… con connessioni che rappresentano i fenomeni di dispersione
La modellazione dei flussi informativi
I modelli di gestione del sistema
Data Monitoring & Control (ongoing)
Comprende al suo interno la definizione delle regole di comportamento degli elementi della rete su cui inserire
vincoli di funzionamento (storage). Permette anche l’acquisizione dei dati caratteristici di funzionamento atti
ad alimentare gli strumenti di Supporto alle Decisioni.
Ottimizzatore (pianificazione giornaliera)
Componente decisionale che effettua previsioni sul comportamento della rete e di alcuni parametri ad essa
collegati (fattori metereologici, costi dell’energia, ecc.). In base a tali fattori viene stabilito il mix energetico ottimale in termini di cessione e prelievo dell’energia (es. quanta energia prelevare/cedere da rete nazionale e quanta da
accumulatori presenti nella smart grid).
SISTEMA DI
GESTIONE
DELLA RETE
• Consumi istantanei
• Dati previsionali
• Dati dei sensori di campo
• Costo dell’energia
• …
• Distribuzione energetica
(decisione dei punti di prelievo)
• Necessità di accumulo
• Ottimizzazione del fabbisogno
IN
OUT
Il modello di ottimizzazione
Configurazione sistema
Prev. meteo
• Irraggiamento
• Vento
• Temperatura
Serie storiche
• Dati meteo
• Carichi
• Produzioni
Forecasting:
• Produzione impianti FV
• Produzione impianti eolici
• Consumi utenze (dato statistico aggregato per zona/tipologia)
Ottimizzazione:
• Flussi ottimizzati tra zone per minimizzare:
• Dispersioni elettriche
• Acquisto energia da rete
nel rispetto dei vincoli di sistema e condizioni di operatività ottimale dei dispositivi di storage
Linee guida ottimizzate di
carico-scarico dei dispositivi di
storage
Valutazione costo del dispatching
I benefici del sistema
• Supporto analisi del network design
• Supporto analisi di investimento
• Simulazione flussi costo-beneficio
Modellazione
what if
• Pianificazione flussi energetici ottimizzata su orizzonte temporale giornaliero, con automazione del modello di ottimizzazione per la fornitura di logiche più sofisticate di dispatching dell’energia
Automatizzazione
della gestione
ottimizzata
• Dispatching dell’energia che regoli i flussi tra zone ed i rispettivi impianti, gestendo semplici regole di carico/scarico dei dispositivi di storage e monitorando i comportamenti nel tempo
Monitoraggio e
controllo dei flussi
energetici