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rapporti - Rapporto di Sintesi

Progetto 2 “Ricerche su Reti Attive, Generazione Distribuita e Sistemi di Accumulo” – Documento di sintesi dell’attività 2011

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Progetto 2 “Ricerche su Reti Attive, Generazione Distribuita e Sistemi di Accumulo” – Documento di sintesi dell’attività 2011

Il documento presenta la sintesi dei risultati conseguiti nelle ricerche relative alle reti di distribuzione attive, alla generazione distribuita e ai sistemi di accumulo di piccola e grossa taglia a supporto del sistema elettrico. I risultati riguardano sia lo sviluppo di nuove tecnologie, che la loro sperimentazione in laboratorio, e, in alcuni casi, in campo. Il progetto include anche un’attività a supporto delle istituzioni in iniziative internazionali per lo sviluppo delle Smart Grids.

L’obiettivo generale del progetto è lo sviluppo e la sperimentazione di metodologie e tecnologie per rendere possibile la transizione dalle attuali reti di distribuzione da passive a reti attive, cioè con elevata penetrazione di generazione distribuita. Sulla rete attiva dovranno essere presenti risorse flessibili (generazione distribuita, prelievi modulabili, sistemi di accumulo), cioè in grado di modificare in tempo reale il loro funzionamento per tenere conto delle esigenze della rete. A sua volta il gestore di rete sarà chiamato a prevedere e controllare il comportamento delle risorse distribuite, in particolare i generatori. A tal fine la rete dovrà essere dotata di una infrastruttura di comunicazione e controllo assente sulle reti passive. La nuova rete di comunicazione attiva aprirà nuove possibilità per l’impiego di nuovi sensori per il monitoraggio dei componenti di rete e di una gestione ottimizzata della generazione e dei prelievi presso i clienti, che tenga conto anche dei servizi che essi possono fornire alla rete. Tra le principali tecnologie studiate nel progetto si citano:
• algoritmi per la pianificazione e il controllo di reti di distribuzione attive;
• architetture di comunicazione capillari, affidabili e a basso costo per lo scambio di informazioni tra le risorse distribuite e il gestore di rete; una particolare attenzione è stata posta sui temi dello sviluppo di standard per modelli e protocolli di comunicazione e della sicurezza della comunicazione;
• prestazioni richieste ai dispositivi per l’interfaccia tra i generatori e la rete (inverter), per garantire adeguate prestazioni in caso di malfunzionamenti di rete;
• sistemi di monitoraggio di componenti di rete (scomparti MT) per l’individuazione di fenomeni di degrado dl componente prima che siano causa di indisponibilità;
• valutazione delle prestazioni sistemi di accumulo di tipo elettrochimico di piccola e media taglia, per funzioni di supporto alla rete di distribuzione;
• stima del potenziale di pompaggio a partire dalla connessione tra serbatoi esistenti (idroelettrici e non) di media/grande potenza; valutazione tecnico-economica di sistemi di accumulo ad aria compressa (CAES);
• valutazione delle prestazioni di sistemi fotovoltaici convenzionali e innovativi, in diverse condizioni operative, tramite prove in laboratorio e in campo;
• messa a punto di metodologie e modelli software per la previsione della produzione da fonte eolica e fotovoltaica;
• realizzazione di un prodotto software per la valutazione tecnico-economica di soluzioni efficienti per il soddisfacimento della domanda elettrica e termica in distretti energetici;
• adeguamento della test facility di RSE con un sistema di controllo più performante e con nuovi dispositivi di accumulo; messa a punto di un algoritmo per l’ottimizzazione delle risorse energetiche della test facility;
• supporto alle istituzioni nazionali (es. Ministero dello Sviluppo Economico) in iniziative internazionali di cooperazione sulle Smart Grid.Tra i risultati più significativi conseguito dal progetto si citano:
• La realizzazione di un algoritmo per il controllo della tensione ai nodi di una rete MT sottesa ad una cabina primaria.
L’algoritmo, messo a punto con l’ausilio di un simulatore di rete anch’esso realizzato nell’ambito del progetto, è stato provato in ambiente simulato su reti reali fornite da due primari distributori italiano. E’ in corso la sua integrazione in un sistema di controllo di nuova concezione, per poi essere provato in campo su una rete in esercizio delle periferia di Roma.
• Completamento del prototipo un sistema di misura basato su un sensore di ozono per rilevare anomalie di esercizio (fenomeni di prescarica) in uno scomparto MT; il prototipo è costituito da un unico modulo elettronico di contenimento (unità rack) al quale si collegano i sensori di misura, il sistema di autogenerazione del sincronismo di rete e la parte di acquisizione e dicontrollo remoto. E’ stato completato il collaudo del sistema per verificare la corretta funzionalità della comunicazione e del trasferimento dei dati a un’unità d’interrogazione remota.
• Realizzazione di un prodotto software web-based per l’analisi di profittabilità di sistemi integrati di produzione di energia elettrica, calore e raffrescamento in un distretto energetico residenziale/terziario. Il software calcola la programmazione ottimale dei sistemi di generazione, in funzione dei fabbisogni energetici del distretto e stila il bilancio energetico ed economico, fino a fornire la valutazione economica dell”investimento. E’ stato provato su casi realistici i cui dati energetici sono stati forniti da ESCo.

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