Nell’attuale periodo di riferimento, l’attività di ricerca ha previsto lo sviluppo di un modello di una centrale di teleriscaldamento che includa più tipi di generatori e che sia dotata di un controller di tipo MPC (modello predittivo) basato su modelli numerici in grado di prevedere il funzionamento dell’impianto e il comportamento degli utenti in un orizzonte temporale predefinito in modo da ottimizzare l’esercizio del sistema. Il sistema rete/centrale è stato sviluppato in ambiente TRNSYS a partire dai modelli sviluppati nell’anno precedente, mentre il sistema di controllo è stato sviluppato in ambiente MATLAB. Il modello, che si riferisce ad un impianto di teleriscaldamento multigeneratore corrispondente alle migliori tecnologie in termini di generatori e sistema di controllo (BAT), è stato lo strumento che ha permesso di studiare il design dell’impianto termico con l’obiettivo di massimizzare le sinergie tra la rete di teleriscaldamento e la rete elettrica. La progettazione dell’impianto, in termini di definizione del potenziale dei singoli generatori e della dimensione degli accumuli termici, è stata effettuata in diversi scenari di interazione con la rete elettrica attuale e futura (prezzi 2017 e SEN 2030, partecipazione a più mercati ).

In generale, emerge che la configurazione ottimale dipende fortemente dallo scenario dei prezzi considerato ed è stato osservato che il sistema di accumulo ha poca influenza sulle prestazioni tecnicoeconomiche. Nell’ottica di realizzare un impianto di teleriscaldamento come un impianto che sfrutta le sinergie con la rete elettrica in termini economici, risulta preferibile una configurazione di soli cogeneratori abbinati, in alcuni casi, ad una pompa di calore di minime dimensioni. La dimensione del motore è limitata solo dalle dimensioni della rete di teleriscaldamento. In termini economici, i risultati ottenibili sono certamente interessanti, sia in termini di diversificazione dei mercati di partecipazione (MGP e MSD), sia in prospettiva futura, come dimostrato dallo scenario SEN. La partecipazione al mercato per i Servizi di Dispacciamento (MSD), anche se limitata a una piccola parte del potenziale dell’impianto in termini di potenza e tempi di campionamento, si è rivelata la più redditizia.

L’ottimizzazione dell’esercizio di ogni configurazione, implementata grazie al sistema di controllo predittivo, tende a minimizzare l’elettricità prelevata dalla rete (per esempio dalla Pompa di Calore) durante le ore di punta o addirittura a cancellarl completamente e tende a massimizzare la produzione di elettricità durante orari di alta redditività. Lo scambio di energia è quindi “anticiclico” rispetto alle tendenze dell‘offerta e in fase con la domanda al netto delle fonti non programmabili, determinando così un benefico effetto stabilizzante del sistema elettrico. Il lavoro è stato infine completato con un’analisi di sensibilità sui principali parametri economici e di impianto.