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rapporti - Deliverable

Simulatore software di piccole utenze interagenti con il dispositivo di flessibilizzazione nella cabina MT/BT (VIRTUS).

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Simulatore software di piccole utenze interagenti con il dispositivo di flessibilizzazione nella cabina MT/BT (VIRTUS).

L’attività descritta nel presente rapporto ha inteso estendere le tematiche di gestione dell’energia a livello di utilizzatore finale, nonché le modalità di interazione tra cliente finale e rete, sia dal punto di vista dei possibili contenuti che sotto l’aspetto tecnologico e realizzativo.

Il presente rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del Progetto USI FINALI, nell’ambito del workpackage WP 2.4 "Sviluppo e dimostrazione per ottimizzare l’interazione fra rete elettrica e piccole utenze” L’attività descritta nel presente rapporto ha inteso estendere le tematiche di gestione dell’energia a livello di utilizzatore finale, nonché le modalità di interazione tra cliente finale e rete, sia dal punto di vista dei possibili contenuti che sotto l’aspetto tecnologico e realizzativo. Nei Paesi in cui ha luogo la liberalizzazione del mercato dell’energia si assiste infatti ad una progressiva trasformazione del ruolo del cliente finale che da semplice utente passivo diviene uno degli attori del mercato. Le modalità con cui può svilupparsi la partecipazione al mercato da parte del cliente finale sono ovviamente legate sia a considerazioni di natura tecnologia sia, soprattutto, ad aspetti inerenti la struttura della rete e del mercato elettrico. Tale partecipazione si sintetizza sostanzialmente nell’offerta di modificare il proprio profilo di consumo (gestione della domanda), fino ad arrivare, nel caso della generazione distribuita, a rappresentare un vero e proprio nodo di immissione in rete anziché di prelievo. L’attività qui descritta si colloca di conseguenza nel più ampio contesto del cosiddetto Demand-Side Management (DSM), ovvero l’insieme degli interventi di pianificazione, attuazione e monitoraggio di iniziative tese ad incentivare gli utenti a modificare le modalità e l’entità del consumo di energia elettrica, al fine di ottenere variazioni desiderate nella forma del diagramma di carico. In numerosi paesi sono state avviate iniziative DSM di diversa natura, che possono essere fatte ricadere principalmente nei seguenti insiemi di azioni: • controllo diretto del carico (direct load control), • spostamento del carico, • miglioramento dell’efficienza delle apparecchiature e dei processi, • adozione di adeguate politiche tariffarie. Nel precedente periodo di ricerca di sistema l’attività si era indirizzata verso l’individuazione dei requisiti di un dispositivo da situare presso la cabina MT/BT (Flessibilizzazione di Cabina MT/BT FCBT); tale dispositivo si fa carico da un lato di acquisire i dati fondamentali di esercizio (temperatura trasformatore), dall’altro di inviare ai clienti le opportune strategie di azionamento delle prese, fisse o riposizionabili, situate presso l’utenza.

In questa fase di estensione dell’attività parte dell’“intelligenza” viene trasferita all’interno dell’abitazione, sviluppando una piattaforma che, sulla base delle informazioni ricevute dall’esterno e delle impostazioni selezionate dall’utente, realizza innanzi tutto la gestione dei carichi (load manager), a cui si possono affiancare sistemi di accumulo e impianti di generazione distribuita. La piattaforma, denominata FRIDOM (Flessibilizzazione della Risposta della DOManda), consente di valutare le diverse modalità di interazione tra cliente finale e rete. Essa è suddivisa in tre moduli: • FRIDOM-CLIENT: sistema collocato presso il cliente finale, con funzioni di Gestore energia domestica (carichi, dispositivi di accumulo e di generazione locale); • FRIDOM-FCBT: sistema collocato in cabina secondaria, per la gestione diretta di alcuni carichi resi controllabili dal cliente, nonché per l’invio dei segnali di rischio (esercizio); questo sistema è l’estensione di quanto sviluppato nel precedente periodo di ricerca; • FRIDOM-GET: modulo per la gestione delle attività di tipo commerciale (comunicazione delle opzioni tariffarie). Allo scopo di analizzare una situazione esaustiva e per studiare le differenti possibilità offerte per il controllo di carichi, controllo di accumuli e inserimento di generazione distribuita a livello di utente finale BT, viene simulato il comportamento di un significativo numero di clienti (~400) collegati ad una cabina secondaria (VIRTUS, VIRTual USers). Nella simulazione vengono rappresentate la richiesta di energia da parte dei Clienti della cabina secondaria e le operazioni sugli azionamenti richiesti dal dispositivo FCBT sviluppato nel precedente periodo di Ricerca di Sistema. La variazione del comportamento degli utenti virtuali è attuata sulla base dei segnali (di prezzo o di sistema) provenienti dall’esterno, in questo caso attraverso la cabina secondaria. Per garantire un sufficiente livello di variazione dei segnali di ingresso, e quindi del comportamento degli utenti virtuali, è stato realizzato un dimostratore, FRIDOM-GET, descritto nel rapporto 06005501. Il programma VIRTUS qui descritto presenta diverse funzionalità quali: • la configurazione utenze che consente di definire i profili di consumo in funzione dei componenti ciascun nucleo famigliare, del contratto di fornitura elettrica sottoscritto e dell’utilizzo dei carichi. Si considerano le 15 più diffuse tipologie di carico e le relative potenze medie assorbite, su intervalli di 15 minuti • le funzioni di abbinamento e aggiornamento clienti permettono di abbinare i profili di consumo a ciascun cliente virtuale e di inserire (o togliere) clienti • la funzione di simulazione clienti che consente sia di simulare la richiesta di energia sia di operare la flessibilizzazione richiesta dal FCBT.

La comunicazione con il FCBT di cabina permette di ricevere i messaggi di flessibilizzazione e di fornire al FCBT la potenza totale assorbita dalla totalità dei clienti (virtuali) su ciascuna fase. L’interfaccia grafica è stata realizzata al fine di visualizzare: • la potenza istantanea fornita a ciascun cliente; • il profilo totale di carico per ciascuna fase e per tipologia di presa; • lo scambio informativo che intercorre con il FCBT, compreso il grafico della distribuzione delle fasce tariffarie nelle 24 ore e i Profili Tariffari effettivamente comunicati da FCBT.

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