Introduzione alle micro reti elettriche e ruolo dei sistemi di accumulo elettrochimici - Maura Musio
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Introduzione alle micro reti elettriche e ruolo dei sistemi di accumulo elettrochimici REPUBBLICA ITALIANA Macchiareddu, 13 Febbraio 2015 Maura Musio
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Introduzione alle micro reti elettriche e ruolo dei sistemi di accumulo
elettrochimici
REPUBBLICA ITALIANA
Macchiareddu, 13 Febbraio 2015
Maura Musio
REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
COS’È UNA MICRO-RETE?
Sistema integrato di carichi e risorse energetiche (termiche ed elettriche) distribuite all’interno di un’area geograficamente ben definita e caratterizzata da collegamenti elettrici fisici tra le varie unità e da un unico punto di connessione con la rete di distribuzione esterna
Dal punto di vista della rete è visto come un unico sistema il cui output in termini di flusso di potenza termica e elettrica è controllabile e ben definito
Pur operando prevalentemente connesse con la rete di distribuzione, sono anche in grado di essere automaticamente configurate nel funzionamento in isola ed essere risincronizzate con la rete
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
UN PO’ DI STORIA
Il concetto di micro-rete non è nuovo.
Le prime micro-reti possono essere ricondotte agli albori dei sistemi elettrici nazionali
Il primo impianto di generazione elettrica costruito da Edison nel 1882 era essenzialmente una micro-rete
Nel 1886, il gruppo Edison aveva installato 58 micro-reti DC in tutto il mondo
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
MOTIVAZIONI
1) Diffusione della Generazione Distribuita, specialmente in BT
32%
63%
5%
fino a 3 kW da 3 kW a 20 kW sopra 20 kW
da dati GSE – AtlaSole 10/02/2015
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
MOTIVAZIONI
2) Diffusione del concetto di SMART GRID
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
MOTIVAZIONI
3) Da CONSUMER a PROSUMER
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
BENEFICI
I. UTENZE ENERGETICHE
Miglioramento qualità ed affidabilità della fornitura di energia
Ottimizzazione spesa energetica
Copertura del fabbisogno energetico al minimo costo
Dispacciamento in tempo reale delle risorse locali con massimizzazione dell’autoconsumo
Partecipazione attiva alla gestione del sistema (possibilità di offrire servizi di rete)
II. SISTEMA ENERGETICO NAZIONALE
III. AMBIENTE
IV.SOSTENIBILITÀ ENERGETICA
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
UTENZE ENERGETICHE TARGET
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UTENZE RESIDENZIALI
Singolo utente
Energy Community
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
UTENZE ENERGETICHE TARGET
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UTENZE INDUSTRIALI
Distretti industriali
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
UTENZE ENERGETICHE TARGET
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UTENZE TERZIARIO
Centri commerciali
Campus Universitari
Centri di ricerca
Ospedali
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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UTENZE ENERGETICHE TARGET
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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PRODUZIONE DELL’ENERGIA
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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EFFICIENTAMENTO E ACCUMULO ENERGETICO
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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GESTIONE E CONTROLLO FLUSSI ENERGETICI
Industrial zone
CHP
Wind park
PV power plant
EMS
EVs Fleet
City
External BoilerLocal controllers
BESS
BATTERY
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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GESTIONE E CONTROLLO FLUSSI ENERGETICI
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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INFRASTRUTTURA DI COMUNICAZIONE
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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DEMAND SIDE MANAGEMENT (DSM) e DEMAND
RESPONSE (DR) DSM è un termine generale che descrive l’abilità di influenzare il comportamento di un carico
in modo tale da rispondere alle esigenze della rete. In molti casi corrisponde al cosiddetto
«LOAD/TIME SHIFTING», impiegato allo scopo di evitare/ridurre i picchi di carico e sfruttare
appieno la produzione da rinnovabile (+ eolico nelle ore notturne).
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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CARICHI CONTROLLABILI: PLUG-IN ELECTRIC/HYBRID
VEHICLES (PEVs and PHEVs)
SMART CHARGE: La carica viene regolata dall’EMS sulla base delle richieste di carica
dell’utente (tempo di connessione, km da percorrere, minimo livello di carica) e sulla base delle
previsioni di produzione e dei profili di carico della micro-rete.
OFF BOARD
CHARGER
On-line forecast
charge profiles at
different C-rates
Real Time estimate
actual charge process
at selected C-rate
Terminal VoltageBMS
Previous Charge Data
SOC
Plug-in Time
SOC min requestedEV
USER
AGGREGATOR
DR control
programs
Forecasts
results
EV user
constraints
C-RATE
SELECTED
Time evolution of
EV load profile
NETWORK
OPERATOR
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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IL RUOLO DELL’ENERGY STORAGE NELLE MICRORETI
Comportano uno spostamento di energia nel tempo, dal periodo in cui l’accumulo è in carica a quello in cui esso scarica l’energia accumulata
ARBITRAGGIO DEL PREZZO DELL’ENERGIA ELETTRICA
GESTIONE ENERGIA PRODOTTA E ASSORBITA DAL PROSUMER
FLESSIBILITÀ DELLA CURVA DI CARICO
INTEGRAZIONE IMPIANTI A FONTI RINNOVABILI
SERVIZI DI POWER QUALITY E ENERGY SECURITY
SERVIZI ANCILLARI
….
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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TECNOLOGIE DI ACCUMULO ENERGETICO
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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INSTALLAZIONI DI SISTEMI DI ACCUMULO NEL MONDO
REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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QUALE TECNOLOGIA È LA MIGLIORE?
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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QUALE TECNOLOGIA È LA MIGLIORE?
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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QUALE TECNOLOGIA È LA MIGLIORE?
REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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QUALE TECNOLOGIA È LA MIGLIORE?
REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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QUALE TECNOLOGIA È LA MIGLIORE?
REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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CHE COS’È UNA BATTERIA?
Un dispositivo che converte energia chimica in energia elettrica per mezzo di una reazione di ossido-riduzione (redox). Quando la reazione è reversibile, la batteria è definita «secondaria».
Tensione: Differenza di potenziale tra anodo e catodo, riferita all’energia di reazione.
Capacità: Quantità di carica accumulata (di solito indicata in Ah)
C-rate: Tasso di carica/scarica. Ad esempio, 1C rappresenta la corrente idelamente necessaria a scaricare la batteria in un’ora.
L’ anodo è l’elettrodo in cui avviene la reazione di ossidazione.
Il catodo è l’elettrodo in cui avviene la reazione di riduzione.
REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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TECNOLOGIE DI ACCUMULO ELETTROCHIMICO
REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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COME SCEGLIERE LA «GIUSTA» TECNOLOGIA?
REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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COME SCEGLIERE LA «GIUSTA» TECNOLOGIA?
REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
COSTI SISTEMI DI ACCUMULO ELETTROCHIMICI
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
APPLICAZIONI BATTERIE PER MICRORETI
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
APPLICAZIONI BATTERIE PER MICRORETI
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
APPLICAZIONI BATTERIE PER MICRORETI
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
APPLICAZIONI BATTERIE PER MICRORETI
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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III LivelloSistemi di controllo dei
singoli componenti dell’impianto
Meteo
Mercato Elettrico
II LivelloAggiornamento in tempo reale dei profili di produzione
sintetizzati il giorno prima
PrevisioniMeteo
P*
ESS
ES
T, P
ST
PC
PV
PE
SS, E
ES
S
Rete ElettricaE
ST
P*
ST
EE
SS
I LivelloDefinizione dei profili di produzione dell’impianto
il giorno prima
P*
ESS
P*
CP
V
P*
ST
INTEGRAZIONE BATTERIE IN MICRORETI:
SISTEMA DI SUPERVISONE E CONTROLLO
REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
I PROGETTI TERNA
Progetti «Energy Intensive» : 6 progetti per una potenza complessiva di 35 MW per il supporto a porzioni critiche della rete di trasmissione compresa tra le provincie di Foggia, Benevento e Avellino dove si ha la maggiore concentrazione di potenza eolica Progetti «Power Intensive»: 40 MW per la sicurezza dei sistemi elettrici di Sardegna e Sicilia
Prima Fase «Storage Lab»: 8 MW in Sardegna (Codrongianos) e 8 MW in Sicilia per validazione delle prestazioni delle diverse tecnologie considerate e per lo sviluppo di adeguati sistemi di gestione e controllo
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
Integrazione Sistemi di Accumulo nel sistema elettrico
DELIBERA AEEGSI 574 DEL 20 NOVEMBRE 2014: Definisce in maniera univoca le regole per la connessione alla rete elettrica in media e bassa tensione, le caratteristiche prestazionali e gli ambiti di applicazione dei sistemi di accumulo sia in abbinamento ad impianti di produzione di energia, che in assetto isolato. AGGIORNAMENTO NORME CEI 0-21 E CEI 0-16 (Varianti V1 delle versioni 2014): Prescrizioni applicabili ai sistemi di accumulo dell’energia elettrica che fanno parte di impianti di produzione connessi a reti BT o MT. DELIBERA AEEGSI 642 DEL 180 DICEMBRE 2014: Disposizione relative all’applicazione delle norme CEI 0-16 e CEI 0-21. NOTA GSE del 23 DICEMBRE 2014: Installazione di sistemi di accumulo su impianti incentivati o che beneficiano dei prezzi minimi garantiti.
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
Integrazione Micro-Reti nel sistema elettrico italiano
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REPUBBLICA ITALIANA
LE MICRO-RETI ELETTRICHE
Integrazione Micro-Reti nel sistema elettrico italiano
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
Integrazione Micro-Reti nel sistema elettrico italiano
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
Integrazione Micro-Reti nel sistema elettrico italiano
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LE MICRO-RETI ELETTRICHE
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CONTATTI E INFORMAZIONI
Ing. Maura Musio
Email: [email protected]
Tel: 070/92432715
GRAZIE PER L’ ATTENZIONE
