Le installazioni di Generazione Distribuita (GD) sono caratterizzate da limitazioni in potenza ed energia più o meno stringenti. Da qui discendono una serie di problematiche e criticità che hanno influenza sulla qualità del servizio offerto. Il termine qualità del servizio in questo contesto è da intendersi nella sua accezione più ampia volendo comprendere sia la continuità della fornitura che la sua regolarità per quanto riguarda la forma d’onda della tensione della rete e la costanza della frequenza. La conseguenza delle limitazioni in potenza è che ogni variazione della potenza istantanea richiesta o erogata dai carichi, seppur in valore assoluto modesta, diviene importante se rapportata alla potenza complessiva della rete. Questo può tradursi in una scarsa qualità della forma d’onda della tensione e in una instabilità della frequenza. Volendo assicurare alle reti di GD una qualità della fornitura almeno pari a quella della rete principale è necessaria dotarle di dispositivi che, in maniera praticamente istantanea, siano capaci di integrare la potenza generata o assorbirne il surplus in modo da realizzare in ogni istante l’equilibrio fra le potenze, sia attive che reattive, erogate e assorbite. Condizione necessaria per realizzare tale equilibrio è la presenza di dispositivi di accumulo di energia interfacciati con la rete per mezzo di adatti convertitori. Affinché la condizione sia anche sufficiente bisogna che il sistema di accumulo sia correttamente dimensionato e gestito. Evidentemente il sistema di accumulo deve essere dimensionato in funzione dei compiti che si intende affidargli ed il suo costo ha una dipendenza diretta da tale dimensionamento. Il contenimento di tale costo, spesso non trascurabile rispetto al costo totale dell’installazione, pone il problema della sua ottimizzazione in fase progettuale, prima, e durante l’esercizio poi. Tale ottimizzazione passa necessariamente attraverso la messa a punto di tecniche gestionali che permettano di sfruttare a fondo le potenzialità dell’accumulo senza per questo porsi in condizioni di abuso che possono essere nocive per la durata di vita del componente o addirittura creare condizioni di pericolo. Una gestione non corretta del sistema di accumulo può avere come conseguenza un eccessivo sfruttamento dello stesso, che porta ad una riduzione del tempo di vita o viceversa ad uno sfruttamento solo parziale delle sue potenzialità e quindi alla necessità di costosi sovradimensionamenti. Questo può riflettersi sul servizio in termini di inaffidabilità complessiva. Una gestione ottimizzata di un sistema di accumulo elettrico non può prescindere dalla conoscenza istante per istante dello stato di carica del sistema stesso. La determinazione dello stato di carica della batteria presenta in molte tecnologie di accumulo, a partire dalla tradizionale batteria al piombo, una serie di difficoltà. Per realizzare uno stimatore in linea dello stato di carica è necessario partire dalla

rappresentazione del sistema tramite un modello matematico. A tale scopo nel corso del 2005 sono stati sviluppati e caratterizzati i modelli matematici delle diverse tecnologie di accumulo elettrochimico installate nella test facility, ovvero la batteria di accumulatori al piombo ermetici, la batteria sodio/cloruro di nichel (ZEBRA™) e la batteria Redox a circolazione di elettrolita. La test facility è una rete sperimentale di generazione distribuita realizzata al CESI nell’ambito del progetto di Ricerca di Sistema GENDIS 21. Nel documento è riportata una breve descrizione di tale rete. Lo sviluppo dei modelli ha portato alla realizzazione di uno stimatore dello stato di carica delle tre tecnologie di accumulo elencate. Lo stimatore ha in ingresso la corrente di carica o scarica e la temperatura, che vengono processate tramite un algoritmo di calcolo basato sul modello matematico e fornisce in tempo reale lo stato di carica della batteria. Per mezzo di una simulazione (svolta in seguito ad una richiesta che può essere effettuata ad esempio dal sistema di gestione della rete) si determina anche la potenza che il sistema è in grado di erogare in dipendenza dello stato di carica attuale e l’energia estraibile a quella potenza. I modelli dei vari sistemi di accumulo e il progetto dello stimatore sono descritti nel documento A5053120, che riassume i risultati dell’attività 2.2.4. Nel presente documento si partirà da un’analisi delle procedure di gestione tradizionali delle varie tecnologie di accumulo e delle possibilità di ottimizzazione di tali procedure e si introdurranno proposte di procedure di gestione degli accumuli viste in funzione del tipo di utilizzo che è per essi previsto nella test facility. PGE – Enrica Micolano PGE – Maria Broglia PGE – Luigi Mazzocchi PGE – Claudio Bossi