Nel processo di progressiva decarbonizzazione del continente europeo, sostenuto nel 2014 dal Consiglio Europeo, le reti elettriche – in particolare quelle di distribuzione – ricopriranno nei prossimi anni un ruolo fondamentale nel perseguimento degli obiettivi di riduzione delle emissioni di CO₂ e di sfruttamento delle fonti rinnovabili. In estrema sintesi, è ragionevole attendersi un ulteriore sviluppo della Generazione Distribuita (GD), soprattutto da fonte rinnovabile non programmabile (FRNP), e la diffusione di elettro-tecnologie a sostituzione di altri vettori (pompe di calore, veicoli elettrici). Le infrastrutture di rete stesse dovranno partecipare agli incrementi di efficienza energetica, migliorando le proprie prestazioni. In aggiunta agli aspetti di natura più tecnologica, è condivisa l’ipotesi che sia necessario estendere la partecipazione al mercato per i servizi ancillari alla generazione da FRNP e alla GD, e in prospettiva anche a carichi e sistemi di accumulo. Il Progetto ha pertanto esaminato quali servizi ancillari e quali risorse distribuite potranno essere utilizzate dai Distribution System Operator (DSO) nella regolazione di reti attive di distribuzione in presenza di elevata penetrazione di GD e ha sviluppato alcune tecniche di pianificazione e riconfigurazione del posizionamento ottimo di sistemi di accumulo per massimizzarne l’efficacia nell’esercizio delle reti.

La GD dovrà interagire con il DSO al fine di incrementare l’osservabilità della rete e fornire anche servizi di natura locale quale il supporto al controllo di tensione. Nel Progetto sono stati esaminati quali Key Performance Indicator (KPI) permetteranno di valutare l’efficacia dei sistemi di controllo e di comparare i benefici di nuove soluzioni Smart Grid.

Per garantire la fornitura del servizio elettrico abbattendo disservizi, interruzioni e perdite di rete e favorendo nel contempo un incremento della Hosting Capacity (HC) di nuovi impianti di generazione, la ricerca dell’assetto ottimo per le reti attive, sia di tipo topologico sia di semplice dislocazione delle risorse, sta divenendo un obiettivo di primaria importanza per i DSO. A tal fine il Progetto ha definito procedure di riconfigurazione e ha integrato curve di droop di potenza reattiva dei generatori, vincoli di corrente minima lungo le linee e vincoli di capability più flessibili per i generatori nell’algoritmo di ottimizzazione centralizzato della rete del codice VoCANT.

Le interazioni tra i diversi attori delle reti attive richiedono inoltre la presenza di un’adeguata infrastruttura di comunicazione, per la quale occorre individuare i requisiti funzionali, comparare le alternative tecnologiche e individuare le possibili criticità derivanti dalle interdipendenze tra i due ambiti. Nel Progetto è proseguito pertanto lo sviluppo del co-simulatore CoSim, avviato nel precedente Triennio di Ricerca, nel quale sono stati inseriti nuovi mezzi trasmissivi e sono state messe a disposizione nuove tecnologie grazie al nuovo simulatore di rete (ns-3).