Cerca nel sito per parola chiave

rapporti - Deliverable

Interazione tra veicolo elettrico e rete di distribuzione in presenza di generazione distribuita

rapporti - Deliverable

Interazione tra veicolo elettrico e rete di distribuzione in presenza di generazione distribuita

Analisi comparativa di diversi scenari di time dependent hosting capacity (tdHC) edefinizione di un algoritmo per la ricarica intelligente attraverso simulazioni Monte Carlo. Stato dell’arte dei servizi del veicolo elettrico alle reti Vehicle to Grid (V2G).

Lo studio oggetto del presente report prende spunto da quanto realizzato negli anni precedenti in analoghe collaborazioni. Nel corso di tali attività era stato, infatti, definito un indice, denominato timedependent hosting capacity, ideato per analizzare la capacità delle reti di distribuzione di accogliere i veicoli elettrici in ricarica. Tale indice considerava sia i vincoli temporali imposti dalla durata dellaricarica del veicolo sia i vincoli di rete, in termini di flussi di potenza sulle linee, dovuti al variare dei carichi durante la giornata. A partire dai valori ottenuti è stato possibile calcolare il numero massimo di veicoli che possono ricaricarsi in una giornata. Tuttavia tale calcolo era soggetto ad alcune ipotesi e limitazioni che la presente ricerca dovrebbe aiutare ad eliminare. In primo luogo è stato concluso il lavoro avviato nell’attività del precedente anno, analizzando tutti i possibili profili di ricarica generati dalle singole time-dependent hosting capacity. Per calcolare il numero totale di PEV che possono ricaricarsi in un giorno è necessario ipotizzare che venga saturata la tdHC (cioè che venga allocata tutta ) a partire da un certo istante temporale. Mentre nell’attività del precedente anno le analisi e la validazione della metodologia sono state effettuate iniziando sempre dallamezzanotte, in questa fase dell’attività è stata effettuata una analisi partendo da tutti i possibili istanti temporali per verificare come lo scenario di mobilità (o una sua approssimazione) possa influire sul numero di PEV che una rete di distribuzione può accogliere. I risultati a cui si è pervenuti indicano che il numero di veicoli che tale numero è elevato e compatibile con i più ottimistici scenari di penetrazione a breve e medio termine. Parallelamente a tale attività è stato studiato un algoritmo per la definizione di una ricarica intelligente (smart charge) sia dal punto di vista dell’utente che dal punto di vista del Distributore. Tale algoritmo si basa sulla combinazione di un optimal power flow (OPF) e della programmazione lineare (minimizzazione di una funzione di costo lineare) in modo da definire, per ciascun veicolo elettrico il profilo di ricarica ottimale cioè che rispetti al contempo i vincoli di rete (flussi di potenza e cadute di tensione sul feeder) e che soddisfi le richieste dell’utente (energia da ricaricare, tempo di ricarica). Tale algoritmo si avvicina molto alla “gestione in tempo reale” (operation) che il Distributore potrà trovarsi a realizzare nel momento in cui ci sarà una vasta diffusione del veicolo elettrico. Tale tipo di approccio, inoltre, facilita la definizione di simulazioni “Monte Carlo” utili per l’analisi di diversi scenari di mobilità e modelli di business e di eventuali incentivazioni. Poichè l’algoritmo sviluppato si basa su una previsione del carico di base della rete è stato ancheritenuto opportuno valutarne la sensibilità rispetto a scostamenti dei valori reali di carico base rispetto alle previsioni. Al fine di interpretare in modo sintetico ed efficace i risultati sono stati utilizzati i tradizionali indici di qualità del servizio (SAIDI e SAIFI). I risultati mostrano chiaramente i benefici derivanti dall’adozione di un profilo di ricarica ottimizzato che si riflettono in un uso più razionale dell’infrastruttura senza pregiudicare la qualità del servizio di ricarica ed evitando il sovraccarico della rete. I benefici rimangono rilevanti anche in caso di previsionidel carico non esatte con conseguente necessità di attuare azioni meno drastiche ed invasive di distacco carichi per ripristinare le condizioni di normale funzionamento della rete rispetto al caso di ricarica non ottimizzata. L’attività di ricerca si è concentrata, infine, sull’analisi dello stato dell’arte nell’ambito del cosiddette Vehicle2Grid (V2G), cioè dell’insieme dei servizi che possono essere forniti dai veicoli elettrici qualora connessi alla rete. Si è, infine, deciso di approfondire lo studio della norma CEI 0-21 che, sebbene riguardi gli impianti di generazione connessi in bassa tensione, è stata ritenuta di interesse in quantoprimo esempio di vincolo normativo alla partecipazione ai servizi di regolazione per i soggetti connessi in bassa tensione, categoria a cui almeno concettualmente e in modo futuribile i PEV appartengono e, pertanto, potrebbe condurre a definire scenari di V2G più realistici. In merito sono state svoltesimulazioni orientate alla valutazione del contributo alla regolazione apportabile da aggregati di impianti fotovoltaici distribuiti. Il presente report è articolato secondo i seguenti Capitoli. Il Capitolo 1 costituisce una introduzione all’argomento in oggetto. Nel Capitolo 2 si descrive la “rotazione della saturazione”. Nel Capitolo 3 viene illustrata la struttura dell’algoritmo di smart charge e la relativa implementazione software in MATLAB. Nel Capitolo 4 sono descritte le ipotesi necessarie per la definizione delle simulazioni MonteCarlo, le relative scelte operate e i risultati ottenuti. Infine, nel Capitolo 5 è riportata l’analisi dello stato dell’arte del Vehicle2Grid. Il Capitolo 6 riporta alcuni risultati di una analisi di una rete elettrica di distribuzione reale con presenza significativa di generazione rinnovabile. Il Capitolo 7 riporta considerazioni conclusive.

Progetti

Commenti