Il sistema energetico del futuro sarà basato sulle rinnovabili e l’integrazione dei diversi vettori energetici, quali elettricità, calore e gas, sarà fondamentale per garantirne l’esercizio efficiente e sicuro. Il Multi Energy System (MES) risultante può fornire la necessaria flessibilità per far fronte alle fluttuazioni delle rinnovabili, aumentando l’efficienza del sistema complessivo Lo sviluppo di sistemi multi-energy, cioè dell’integrazione e gestione coordinata di differenti vettori energetici, può quindi rendere più sostenibile ed efficiente il soddisfacimento della domanda di elettricità, acqua, riscaldamento e raffreddamento. La sostenibilità dei sistemi multi-energy deriva sia dalla possibilità di sfruttare maggiormente le fonti rinnovabili non programmabili sia dall’aumento di efficienza dovuta alla maggiore flessibilità che l’integrazione apporta al sistema energetico.

La gestione ottimizzata dei sistemi multi-energy permette inoltre di erogare servizi di flessibilità su una delle reti di connessione esterna (tipicamente quella elettrica), ma è ancora necessario lo sviluppo di strumenti di gestione e controllo specifici che dovranno essere validati sia in ambiente simulato sia su impianti sperimentali. A tale scopo è stata avviata un’attività di ricerca per la progettazione e realizzazione di un dimostratore multi-energy da integrarsi all’esistente microrete elettrica (Distributed Energy Resources Test Facility) di RSE; questo si concentrerà inizialmente sull’integrazione delle reti elettrica e calore per mezzo di una nuova rete sperimentale di teleriscaldamento.

A partire da un’analisi dei benefici energetici dei sistemi multi-energy e dei nuovi sviluppi delle reti di teleriscaldamento sono stati identificati i requisiti ed i benefici di un dimostratore sperimentale e da questi i requisiti specifici del nuovo dimostratore RSE.

Sulla base di una scalatura di un impianto reale di teleriscaldamento sono stati individuati e dimensionati i componenti fondamentali dell’impianto costituiti da caldaie a gas ed elettriche, pompe di calore, sistemi di cogenerazione, generatori solari, sistemi di accumulo e carichi termici.

La progettazione preliminare ha inoltre avuto lo scopo di definire i requisiti impiantistici per un dimostratore caratterizzato dalla massima flessibilità in termini di configurazione ed utilizzo.

Sono quindi state identificate differenti configurazioni della rete di riscaldamento sia di tipo tradizionale (con impianto di generazione centralizzato) sia innovativo, caratterizzate da generazione di calore locale e distribuita e differenti tipologie di reti di distribuzione (in parallelo, serie o anello).

La soluzione realizzativa individuata, basata su rack di interconnessione, permette di modificare la configurazione dell’impianto in modo rapido e senza complessi interventi meccanici. L’impianto inoltre permette la futura integrazione di nuovi componenti e sistemi.