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rapporti - Deliverable

Sperimentazione in campo e valutazione della gestione ottimizzata innovativa di una centrale di teleriscaldamento

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Sperimentazione in campo e valutazione della gestione ottimizzata innovativa di una centrale di teleriscaldamento

Per sfruttare al massimo le sinergie tra i due vettori energetici, elettrico e termico, il software di ottimizzazione dell’operatività è un supporto importante che consente di massimizzare la partecipazione al mercato MGP, identificare ed esercire la flessibilizzazione della produzione elettrica per la partecipazione al mercato MSD e aumentare l’efficienza della rete variando la temperatura di mandata. Il sistema sviluppato è stato testato presso la centrale di teleriscaldamento di Novate Milanese di A2A.

Lo sfruttamento delle sinergie tra vettori energetici è una strada importante per la riduzione dei consumi e delle emissioni di gas serra. Il sistema di ottimizzazione della gestione di un sistema di teleriscaldamento è stato sviluppato con lo scopo di massimizzare la partecipazione al mercato MGP, esercire la centrale nel caso di partecipazione al mercato MSD e massimizzare l’efficienza della rete variando la temperatura di mandata, garantendo sempre il soddisfacimento delle richieste dell’utente. Il software realizzato calcola l’assetto delle macchine della centrale e la temperatura di mandata verificando che non solo la potenza termica richiesta dagli utenti sia soddisfatta ma che anche la temperatura presso l’utente più lontano, preso a benchmark, sia superiore alla temperatura minima di riferimento. Le equazioni che compongono l’ottimizzatore, oltre a descrivere i componenti presenti in centrale, modellizzano la rete attraverso algoritmi basati su regressioni lineari dei dati sperimentali. Si è reso necessario anche lo sviluppo di un tool per la previsione del carico termico. Quanto sviluppato è stato testato presso la centrale di teleriscaldamento di Novate Milanese di A2A. La gestione ottimizzata ha confermato il miglioramento dell’efficienza (attorno al 4-6%), con conseguente diminuzione del consumo di energia primaria e di produzione di CO2, come pure la diminuzione dei costi dovuta anche alla massimizzazione della partecipazione a MGP. L’analisi tra il funzionamento standard (reale) e quello ottimizzato su tutta la stagione termica 2020-2021 ha evidenziato come il Fattore di Energia Primaria (FEP) passa da una media di 1,3-1,4, nel caso non ottimizzato, a valori attorno a 1,04 per il funzionamento ottimizzato, con prestazioni, quindi, migliori dei boiler a gas domestici il cui valore di riferimento è 1,105. L’efficienza media per la stagione termica passa dal 91% al 96%. Facendo un bilancio sull’intera stagione termica invernale, la gestione ottimizzata sfrutta al massimo la disponibilità alla cogenerazione portando il rapporto tra calore cogenerato e potenza termica erogata a bocca di centrale (CHR) dal 19% al 39% con conseguenti benefici per il sistema nazionale attraverso una diminuzione sia di consumo di energia primaria che di emissioni di CO2 pari al 16%. La quota di partecipazione al MGP per la stagione termica invernale è stata quantificata attorno a 3,2 GWh a fronte di una produzione termica di 11 GWh, mentre il contributo di flessibilità può arrivare fino a circa 1 GWh.

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