È proposta una metodologia per l’analisi di flessibilità di aggregati di dispositivi domestici per la produzione di acqua calda sanitaria (noti come scaldacqua o boiler), ai fini dell’erogazione di servizi per il sistema elettrico, come ad esempio la regolazione di frequenza secondaria e terziaria. Sono considerate sia la tecnologia di riscaldamento più tradizionale, con semplice resistenza (boiler resistivi), sia i più moderni sistemi equipaggiati con Pompa di Calore (PdC) a inverter. Si assume che i dispositivi siano controllati remotamente da un aggregatore. Sono considerati i fattori esterni che influenzano la dinamica termica ed elettrica degli scaldacqua: temperatura ambiente, temperatura dell’acqua fredda, profili di consumo. La flessibilità, definita dalla variazione di potenza che si può ottenere rispetto al profilo base (maggiore assorbimento per servizi “a scendere”, minore per servizi “a salire”) e dalla durata ammissibile della variazione, è calcolata mediante un modello dinamico degli scaldacqua appositamente sviluppato e istanziato secondo un approccio Monte Carlo per rappresentare l’aggregato.

La metodologia è stata applicata, con granularità di un quarto d’ora, a ipotetici aggregati di boiler rispettivamente resistivi e a PdC, sulla base dell’installato attuale per i resistivi e di uno scenario 2030 per le PdC, in corrispondenza di quattro mesi-tipo rappresentativi.

Sulla base di quanto simulato, nel caso degli scaldacqua a PdC, i valori di potenza disponibile per la regolazione (circa pari all’1% della potenza installata) sono inferiori al caso dei boiler resistivi (con valori pari al 4% e al 2% della potenza installata, rispettivamente a salire e a scendere); la differenza fra le due tecnologie si può spiegare con il ridotto intervallo di temperature impostabili negli scaldacqua a PdC. Inoltre, per quanto riguarda i tempi di ripristino della temperatura di riferimento iniziale a seguito di regolazione a salire, i tempi di ripristino degli scaldacqua a PdC (fino a 20 minuti) sono inferiori a quelli dei boiler resistivi (fino a 60 minuti) in virtù della maggiore efficienza di riscaldamento dell’acqua nelle PdC. D’altra parte, a seguito di regolazione a scendere, si osservano tempi di ripristino inferiori per i boiler elettrici (fino a 600 minuti) a causa del minore volume ipotizzato (fino a 100 litri) rispetto a quello degli scaldacqua a PdC (200 litri con tempo di ripristino fino a 800 minuti).