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rapporti - Deliverable

Procedura SPOPSI per generare serie temporali di grandezze stocastiche: sviluppo della dipendenza della potenza eolica da variabili metereologiche e dalla tecnologia; indagine della dipendenza della potenza del carico dagli scenari climatici

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Procedura SPOPSI per generare serie temporali di grandezze stocastiche: sviluppo della dipendenza della potenza eolica da variabili metereologiche e dalla tecnologia; indagine della dipendenza della potenza del carico dagli scenari climatici

Sono presentate le evoluzioni della procedura SPOPSI che, a partire da serie storiche di potenza eolica, fotovoltaica e di carico, ne crea di nuove con le stesse proprietà statistiche ma con una variabilità significativa. Tali serie possono essere usate in ingresso a procedure basate sul metodo Monte Carlo per la simulazione probabilistica del sistema elettrico. È modellata la dipendenza dalle variabili meteorologiche; le proiezioni climatiche sono sfruttate nella generazione delle serie di potenza e carico future.

La procedura SPOPSI (Stochastic Power Profile Simulation) analizza serie temporali storiche di potenza eolica, fotovoltaica e di carico elettrico e genera stocasticamente nuove serie sintetiche, mantenendo le proprietà statistiche delle serie originali. Le serie sintetiche possono essere utilizzate in ingresso a procedure basate sul metodo Monte Carlo per la simulazione probabilistica del sistema elettrico, in particolare per valutazioni di adeguatezza.

 

SPOPSI_load è la sezione di SPOPSI dedicata al carico, modellato attraverso la dipendenza dalla temperatura; si propone qui un confronto delle serie di carico generate al variare della temperatura fornita da diversi scenari climatici. SPOPSI_load coglie il fatto che l’incremento della temperatura estiva provoca un incremento dei consumi, mentre in inverno questi si riducono in ragione della variazione dell’utilizzo dei sistemi di raffrescamento/riscaldamento.

 

Per quanto riguarda la sezione di SPOPSI dedicata alla potenza eolica, si mostra il modello assunto per la dipendenza delle serie da temperatura e velocità del vento: la tendenza annuale della potenza è una funzione delle tendenze annuali delle variabili meteorologiche. I dati storici meteorologici provengono dal dataset di rianalisi MERIDA HRES; le previsioni climatiche per la costruzione del modello sono generate da modelli Euro-CORDEX per lo scenario più pessimistico in termini di emissione dei gas serra e riscaldamento globale (Representative Concentration Pathway RCP8.5), bias-corrette rispetto ai dati di MERIDA HRES; le serie puntuali sono poi aggregate a livello regionale per essere omogenee con quelle di potenza. Le componenti stocastiche delle serie sono clusterizzate in base alla loro correlazione, e ogni cluster identifica un processo stocastico.

 

Per tener conto di evoluzioni future nella tecnologia degli aerogeneratori, un’ulteriore funzione permette di modificare le ore equivalenti delle serie di potenza, distribuendo l’incremento di potenza erogata secondo un’ipotetica caratteristica vento-potenza che, a parità di vento, genera maggior potenza.
Il confronto fra le serie sintetiche generate da SPOPSI_wind e le serie storiche di test dimostra che le proprietà statistiche sono conservate, ma è presente una variabilità che rende le singole serie generate significativamente diverse fra loro, come richiesto dalle analisi probabilistiche del sistema elettrico basate sul metodo Monte Carlo. Si presenta infine un’applicazione su uno scenario al 2050.

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