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rapporti - Deliverable

Modellistica metereologica per la previsione delle Fonti Rinnovabili Non Programmabili

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Modellistica metereologica per la previsione delle Fonti Rinnovabili Non Programmabili

È’ presentata una filiera di produzione di previsioni solari ed eoliche utilizzando variabili meteorologiche previste con il modello numerico RAMS e post-processing basati su rete neurale e Analog Ensemble. Il sistema è stato applicato alla rete sperimentale IesPV e ad alcuni impianti rilevanti. Lo schema Analog è stato ulteriormente analizzato e confrontato con altri metodi probabilistici. È stato sviluppato un modello idrologico ad afflussi-deflussi con filtri statistici per una centrale ad acqua fluente in Valle d’Aosta.

L’obiettivo della ricerca ha come scopo principale lo studio, lo sviluppo e l’attuazione in modalità operativa di previsioni di producibilità elettrica per impianti che utilizzano fonti rinnovabili non programmabili (FRNP). L’incremento di queste forme di generazione dell’energia elettrica richiede modifiche radicali della gestione dei sistemi di controllo e delle reti di distribuzione MT e BT, anche aseguito di provvedimenti tecnici-regolatori intrapresi per garantire la sicurezza dell’intero sistema elettrico. In particolare, a seguito dell’aumento esponenziale delle FRNP, negli ultimi anni è aumentata la richiesta di previsioni sempre più accurate di producibilità elettrica per impianti FRNP, sia per rendere più efficienti i sistemi di controllo delle reti intelligenti, sia per cercare di ridurre i costi disbilanciamento. Lo studio ha considerato soprattutto la fonte solare ed eolica, e ha esaminato due differenti tipi di postprocessing, applicati a valle di un modello meteorologico, che permettono di stimare la potenza prodotta da un singolo impianto: uno è basato su una rete neurale e l’altro sullo schema Analog Ensemble. Entrambi i metodi sono di natura statistica e utilizzano serie orarie di previsioni di variabili meteorologiche, oltre alla serie oraria di misura di potenza prodotta. Il metodo Analog permette un approccio anche probabilistico, potendo stimare non solo il valore più probabile, ma anche un intervallo di variabilità della stima. Le tecniche sono state applicate agli impianti della rete IesPV, gestita da RSE, e ad alcuni impianti PV rilevanti. Tra i risultati conseguiti si segnala che i metodi sono in grado di simulare molto bene la curva giornaliera asimmetrica della produzione solare per impianti non esposti a Sud. Gli errori assoluti,normalizzati rispetto al valor medio orario annuo misurato, sono compresi tra il 18% ed il 40%. Inoltre, l’utilizzo accoppiato di un sistema di accumulo riduce questo sbilanciamento fisico, pur di utilizzarlo in maniera dinamica, con acquisto e vendita di energia almeno a frequenza oraria. Il metodo Analog è stato applicato ad alcuni impianti eolici e confrontato con altri sistemi di previsione di tipo ensemble, conseguendo i migliori risultati. È stato anche valutato l’impatto economico di una previsione eolica di tipo probabilistico impiegando lo schema Analog ed un modello economico di mercato elettrico, per cui sono stati utilizzati i prezzi medi verificatisi nel mercato durante la settimana precedente a quella da prevedere. Il modello è stato applicato ad un parco eolico in Centro Italia,conseguendo un ricavo totale superiore del 10% a quello ottenibile con una previsione deterministica. Per quanto concerne la produzione idro-fluente è stato considerato un modello idrologico deterministico afflussi-deflussi a cui sono stati affiancati filtri statistici. Il modello è stato applicato ad un impianto della Compagnia Valdostana delle Acque, e poiché la centrale è in ambiente alpino, è stato necessario sviluppare anche un modello di deposito e scioglimento nivale.

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