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Sistemi di accumulo a supporto della regolazione di frequenza di rete:valutazioni preliminari

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Sistemi di accumulo a supporto della regolazione di frequenza di rete:valutazioni preliminari

Il documento riporta valutazioni tecniche ed economiche sul possibile contributo di Sistemi di Accumulo (SdA) elettrochimico a supporto della regolazione primaria di frequenza del sistema elettrico, sviluppate a partire da una serie storica di valori della frequenza e da opportune assunzioni sui valori di remunerazione del servizio e costi degli sbilanciamenti. Le valutazioni sono effettuate per diverse strategie di controllo e valori dei parametri del SdA.

I servizi di rete, necessari per l’esercizio in sicurezza del sistema elettrico, sono tradizionalmente forniti da unità convenzionali, come avviene per la regolazione di tensione e di frequenza. D’altra parte, la priorità assegnata al dispacciamento della generazione da fonti rinnovabili costringe allo spegnimento forzato alcune unità convenzionali, con conseguente riduzione della capacità di regolazione (margine di riserva) e quindi della stabilità dell’intero sistema elettrico (inerzia). Le unità eoliche e fotovoltaiche, interfacciate alla rete mediante convertitori statici AC/DC, riescono solo parzialmente a fornire un servizio di regolazione. Peraltro, l’elevata variabilità delle fonti eolica e solare aumenta il fabbisogno di risorsedi regolazione. I Sistemi di Accumulo (SdA) di tipo elettrochimico rappresentano una interessante alternativa per compensare il deficit di capacità di regolazione degli impianti tradizionali. La capacità di accumulo permette di assorbire dalla rete un eccesso di generazione, per poi rilasciarlo in un secondo momento in caso diammanco di potenza. L’inverter di interfaccia con la rete prevalente permette uno scambio di potenza sia attiva che reattiva. Inoltre, dotando il sistema di controllo di opportuni regolatori, è possibile regolare la potenza scambiata e fornire un servizio di regolazione sia della frequenza che della tensione, a beneficiodella stabilità dell’intero sistema. In particolare, opportuni controlli addizionali possono consentire ai dispositivi SdA di emulare la risposta inerziale fornita dalle masse rotanti delle unità tradizionali. Il documento riporta alcune valutazioni tecniche ed economiche del possibile contributo dei sistemi di accumulo elettrochimico a supporto della regolazione primaria di frequenza del sistema elettrico italiano. Allo scopo è stato utilizzato un modello equivalente di batteria sviluppato nell’ambiente Simulink di Matlab. L’interazione con la rete prevalente è stata simulata inviando in ingresso al regolatore primario della batteria un profilo di frequenza, ottenuto da una serie di valori misurati della frequenza di rete. Lapotenza erogata dal dispositivo in risposta all’errore di frequenza è stata successivamente valutata in termini monetari per fornire una stima preliminare della profittabilità del servizio di rete offerto dal nuovo componente. Le valutazioni sono effettuate per diverse strategie di controllo e valori dei parametridel SdA.

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