Gli attuali sistemi di elettronica di potenza che integrano generazione fotovoltaica e sistemi di accumulo hanno lo scopo principale di aumentare la quota di autoconsumo. In taluni casi questi sistemi presentano inoltre delle uscite dedicate per la gestione dei carichi e possono offrire la funzione di back-up. Tali dispositivi hanno quindi lo scopo principale di rendere conveniente per l’utente l’installazione di un nuovo impianto fotovoltaico anche in assenza di incentivazioni. Non si tratta dunque di dispositivi realizzati nell’ottica delle future smart-grid.
L’attività in oggetto ha lo scopo di realizzare un componente che presenti tutte le caratteristiche necessarie per una integrazione totale all’interno di una rete di distribuzione, in particolare all’interno di una smart-grid. In tale situazione ciascun dispositivo di generazione e di accumulo dovrà partecipare attivamente alla gestione della rete, garantendo determinati requisiti che vanno dal soddisfacimento dei fabbisogni energetici del consumatore, alla riduzione dei costi di rete e alla massimizzazione dell’efficienza energetica, dal mantenimento della frequenza e della tensione all’interno dei valori di corretto esercizio, anche durante il possibile funzionamento in isola, fino all’integrazione, attraverso adeguata comunicazione, con il gestore della rete.
Il dispositivo deve permettere innanzitutto di aumentare l’autoconsumo, di evitare in fase di prelievo il superamento della potenza contrattuale, di ridurre la variabilità e la scarsa prevedibilità della produzione fotovoltaica e garantire la ricarica da rete della batteria nelle ore con prezzo favorevole durante i periodi caratterizzati da bassa radiazione solare. La batteria è dunque utilizzata per svolgere azioni di Peak Shaving, di Smooth del fotovoltaico, e di Time Shift, consentendo quindi di ridurre il costo di approvvigionamento dell’energia da parte del consumatore. Il sistema dovrà inoltre svolgere ulteriori servizi ancillari, quali la regolazione di frequenza e tensione, il funzionamento in isola e l’integrazionecon il DSO, che permettono di migliorare ulteriormente l’integrabilità degli impianti fotovoltaici all’interno delle smart-grid.
Le funzioni di controllo sviluppate sono state implementate all’interno della Test Facility in corrente continua di RSE e sono state verificate quindi in via sperimentale. È stata verificata la capacità dell’impianto a svolgere contemporaneamente funzioni prevalentemente di tipo energetico a servizio dell’utente e a fornire servizi ancillari per la rete. L’integrazione di un sistema di accumulo in un impianto a fonte rinnovabile non programmabile permette quindi a tali impianti di essere assimilabili ai comuni impianti di produzione, garantendo oltre a un profilo di scambio controllabile e regolare, anchela fornitura di servizi per la rete elettrica.