La programmazione regionale nel settore delle smart grid e micro grid - M.F. Muru e M. Antinori

Cagliari, 7 novembre 2014 M. Francesca Muru – Servizio EnergiaMichele Antinori - Servizio Energia

La programmazione regionale nel settore delle

smart grid e micro grid

Documento di indirizzo per migliorare l’efficienza ene rgetica in Sardegna 2013-2020

Programma Regionale di Sviluppo 2014-2019D.G.R. n. 41/3 del 21.10.2014

Con tale documento la Giunta Regionale ha determinato lestrategie e gli obiettivi generali e specifici della legisl atura, conil quale è stata declinata l’operatività dell’azione di gov ernoregionale.

Il tema dell’energia è stato affrontato, tra i sistemi organ izzati arete, all’interno della scheda 5.4 relativa al Piano Energe ticoAmbientale.

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Programma Regionale di Sviluppo 2014-2019D.G.R. n. 41/3 del 21.10.2014

Progetto 5.4 Piano Energetico Ambientale, azioni:- 5.4.1 Adozione del PEARS- 5.4.2 Implementazione ed entrata in esercizio a re gime modulo Energia del SIRA- 5.4.3 Approvazione delle norme in materia di effic ienza energetica - 5.4.4 Incentivazione di azioni a sostegno di un’ec onomia a bassa emissione di carbonio- 5.4.5 - Interventi di metanizzazione del territorio regionale



L’azione di approvazione di norme in materia di efficienzaenergetica è considerata cruciale in quanto contribuisce asostenere la riduzione dei consumi energetici e la transizi oneverso un’economia a bassa emissione di carbonio in tutti isettori attraverso interventi finanziati con risorse regi onale ederivanti dal POR 2014-2020.

Proprio il POR 2014-2020 declina le azioni in tema di Efficie nzaEnergetica prendendo spunto dal Piano di Azione perl’Efficientamento Energetico Regionale 2013-2020, di cui ècondizione ex-ante e ne recepisce le priorità e obiettivispecifici.



Obiettivi del POR 2014-2020:- Riduzione dei consumi energetici negli edifici e nelle

strutture pubbliche o ad uso pubblico, residenziali e nonresidenziali e integrazione di fonti rinnovabili;

- Riduzione dei consumi energetici e delle emissioni nelleimprese e integrazione di fonti rinnovabili;

- Incremento della quota di fabbisogno energetico coperto dagenerazione distribuita sviluppando e realizzando sistem i didistribuzione intelligenti (bassa e media tensione);

- Aumento della mobilità sostenibile nelle aree urbane.



Piano d’azione dell’efficienza energetica regionale PAEER

D.G.R. n. 49/31 del 26.11.2013

Redatto tra il 2012 e il 2013, il documento nasce dallanecessità di:1) programmare misure e azioni in materia di efficienzaenergetica mediante una pianificazione regionale di setto re;2) recepire i principi e i contenuti della Direttiva 2012/27 /CEsull’efficienza energetica, che abroga tra le altre la Dire ttiva2006/32/CE;3) approfondire una tematica trasversale a tutti i settori d iinteresse economico del territorio.



MetodologiaLa stesura del PAEER è avvenuta mediante un metodopartecipativo bottom -up, dalla ideazione alla definizione, cheha coinvolto attivamente:


Assessorati Regionali ENAS

Comuni e ANCI Province

ENEL Associazioni degli Industriali

Consorzi Industriali Consorzi di Bonifica

Piccole e grandi imprese Università di Cagliari

ESCo Banche

Agenzie reg. (Sardegna Ricerche, Bic Sardegna)


Milestones del documento

• Definizione dell’efficienza e del risparmio energet ico

• Analisi delle esigenze tramite confronto con gli op eratori

• Individuazione dei risultati attesi e degli strumen ti operativi

• Redazione del documento con gli attori principali



Settori economici di interesseIl PAEER è stato sviluppato in:• Settore Civile – Edifici Residenziali/non pubblici • Settore Civile - Edifici Pubblici • Settore Terziario • Settore Idrico Multisettoriale • Settore Agricolo • Settore Trasporti • Settore Industria • Infrastrutture e Reti Elettriche • La comunicazione a supporto della diffusione del do cumento



Le priorità proposte dal PAEER

1. Ricerca, innovazione e sviluppo delle smart grid (r eti intelligenti) e di sistemi di accumulo di energia f inalizzati allo sviluppo di filiere produttive.

2. Efficienza energetica del settore industriale anche tramite i servizi ESCO.

3. Efficienza energetica degli edifici pubblici anche mediante uso di materiali edilizi naturali e sostenibili e s viluppo del mercato dei servizi energetici.



AttuazioneCosa si potrebbe ottenere con l’attuazione del PAEER?• stimolare la competitività delle nostre imprese;• liberare risorse economiche rendendole disponibili

all’investimento in tecnologie, innovazione e capit ale umano;

• dare impulso alla creazione di nuova imprenditoria legata al tema dell’innovazione e sviluppo;

• stimolare il settore dell’edilizia.



La diagnosi energetica• Tutte le azioni presenti nel piano non possono pres cindere

dalla diagnosi energetica finalizzata a identificar e la strategia di razionalizzazione del sistema complesso;

• La diagnosi energetica deve essere effettuata in ma niera indipendente ed efficiente e realizzata da esperti ;

• La diagnosi deve contenere i dati di consumo, fabb isogno e costi delle fonti energetiche;

• L’obiettivo è capire come viene utilizzata l’energ ia e le cause di eventuali sprechi al fine di suggerire gli inter venti.

Possibile ruolo della Regione:1. Definizione di schede standard 2. Animazione e informazione 3. Incentivazione



1. Ricerca-innovazione-sviluppo di smart grid (reti i ntelligenti) e di sistemi di accumulo di energia finalizzati all o sviluppo di filiere produttive

Le azioni di tale priorità intendono implementare il filone diricerca su smart grid e sistemi di accumulo (già avviato dall aRegione Sardegna in collaborazione con centri di ricerca elaboratori regionali, l’università e centri nazionali).

Risultati attesi:-sviluppo della filiera legata all’innovazione e ri cerca;-sviluppo della filiera produttiva ad essa collegat a.



1. Ricerca-innovazione-sviluppo di smart grid (reti i ntelligenti) e di sistemi di accumulo di energia finalizzati all o sviluppo di filiere produttive

Interventi proposti nel PAEERINF01 Sviluppo di microreti elettricheINF02 Sviluppo e diffusione dell’accumulo elettrochimico dipiccola tagliaINF03 Sviluppo di sistemi di gestione per microreti elettri chedotate di sistemi di accumulo dell’energia elettrica



INF01: Sviluppo di microreti elettriche- Microreti: sistemi elettrici integrati di bassa tensione comprendent igeneratori elettrici distribuiti, dispositivi di accumul o e carichielettrici controllabili (capacità compresa tra poche cent inaia di kW ealcuni MW);- Caratteristiche: operano prevalentemente connesse con la rete didistribuzione ma possono essere automaticamente configura te per ilfunzionamento in isola, rimanendo operative anche in caso didisconnessione dalla rete elettrica (blackout o variazioni dellatensione e frequenza oltre i limiti definiti dalla normativa vigente);- Descrizione: realizzazione di microreti elettriche smart dimostrativein comunità del territorio allo scopo di verificare la riduzi one deiconsumi e l'impatto delle nuove tecnologie di mobilità elet trica, diaccumulo elettrochimico e di produzione dell’energia da fon tirinnovabili di tipo diffuso per la gestione del sistema ener geticoelettrico.- Risultati attesi: l'analisi comparativa e la sperimentazione di nuovetecnologie fornirà le best practice, i reference case e il dr iver per ladiffusione di tali tecnologie su scala regionale.



PROGETTI PER LO SVILUPPODELLE ENERGIE RINNOVABILI

DELLE SMART GRIDIN CORSO DI REALIZZAZIONE FINANZIATI DALLA REGIONE

SARDEGNA A VALERE SUL POR 2007 -2013


POR FESR 2007-2013. Asse III - Energia"VALORIZZAZIONE E TRASFERIMENTO DEI RISULTATI DELLA RICERCA PUBBLICA PER LO SVILUPPO DELLE ENERGIE RINNOVABILI"

1.Impianto pilota per la produzione di energia elettrica da fonterinnovabile solare termodinamica, potenza pari a 600 kWe , a servizio del sistema di trattamento e smaltimento rifiut i ubicatonella zona industriale di Villacidro.Proponente: Consorzio Industriale di VillacidroImporto intervento: € 8.443.333,50Fase attuale: in costruzione

2.Impianto pilota per la produzione di energia elettrica da fonterinnovabile solare termodinamica, potenza pari a 1.000 k We, da realizzare nella zona industriale di Ottana.Proponente: Ente Acque della Sardegna - ENASImporto intervento: € 9.561.475,82Fase attuale: in costruzione

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Obiettivi del progetto:

• sperimentazione e diffusione di modelli di produzionedell’energia con il solare termodinamico;

• miglioramento qualitativo e quantitativo della fornitura dienergia elettrica dell’impianto di trattamento RU;

• definizione e sviluppo di attività e linee di ricerca e attiv itàsperimentali replicabili;

• riduzione dei consumi energetici elettrici dell’impianto dismaltimento dei rifiuti urbani (RU).

Impianto solare termodinamico a concentrazione – Villaci dro


Configurazione attuale:

• sezione di prima selezione dei rifiuti;

• impianto per la digestione anaerobica della frazioneorganica;

• sezione per il compostaggio;

• discarica con annesso sistema per la captazione delbiogas.



Interventi in progetto:

• impianto solare termodinamico a concentrazione (600kWe);

• sistema di accumulo elettrochimico (batterie redox alvanadio - 250 kW );

• micro rete intelligente per la gestione della produzioneintegrata di energia.



Configurazione di progetto

- sistema di accumulo termico CSP (sistema a termocli no)

- sistema di accumulo elettrochimico (batterie)

- sistema di accumulo chimico costituito da:

- gasometro da 1500 Nm3 per il biogas prodotto dal pr ocesso di digestione anaerobica

- gasometro da 5000 Nm3 per il gas estratto dalla dis carica



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Configurazionedi progetto



Bilancio energetico

Producibilità Attesa [MWh]

Produzione di en. elettrica da biogas di discarica 1.310,7

Produzione di en. elettrica da solare termodinamico 1.265

Produzione di en. elettrica da biogas proveniente da digestione anaerobica

1.396,5

Totale senza cogenerazione 3.972,2

Applicazione Cogenerazione 511,5

Totale con cogenerazione attiva 4.483,7

Consumi stimati (2012) 4.330,2


Obiettivi del progetto:

• sviluppo di sistemi di gestione dei carichi che rendano laproduzione di impianti CSP programmabili;

• approfondire la validità dell'utilizzo dei sistemi CSP dipiccola taglia per la stabilizzazione di sistemi elettrici didistribuzione in presenza di una forte penetrazione diimpianti di produzione di energia elettrica da fontirinnovabili di tipo non programmabile;

• messa a punto di algoritmi di controllo e gestione destinatiall'integrazione della batteria elettrochimica e del sist emadi accumulo solare termodinamico definizione in anticipodei profili di produzione ed immissioni di energia in reteper la sua stabilizzazione

Imp. di produzione di energia da fonte solare - Otta na


Interventi in progetto

Parco solare sperimentale, potenza 1 MW, costituito da:

• impianto solare termodinamico, potenza 0,6 MW ;

• impianto fotovoltaico a concentrazione a inseguimentobiassiale, potenza 0,4 MW ;

• sistema di accumulo elettrochimico con batteria NaS da250 kW.



Interventi di completamento

Parco solare fotovoltaico, potenza 15,9 MW, costituito da:

• un impianto a concentrazione e inseguimento biassia le, potenza 1,2 MW;

• un impianto fotovoltaico fisso, potenza a 14,7 MW.



Caratteristiche impianto

• campo specchi Fresnel con collettori a concentrazionelineare, superficie pari a 1,3 Ha;

• accumulo termico di 14,6 MWht;

• produzione garantita di energia elettrica per 5 h in assenzadi irraggiamento;

• 2 serbatoi di volume 330 m 3 contenenti 195 t di oliodiatermico, aventi rispettivamente temperatura diesercizio di 260 °C e 150°C;

• batteria NaS con potenza di 250 kWe e capacità di 1 Mwhe.


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Configurazione di progetto

1

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9 10

P1

P2

P3 A1 A2 A3 A4

SEZIONE DI POTENZA

ACCUMULO TERMICO

CAMPO SOLARE

S1

S2

C1 C2 C3

C4 C5 C6

P4

MODULO

ORC

Olio diatermico

Acqua raffreddamento



GRAZIEM. Francesca Muru

Michele Antinori

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