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rapporti - Deliverable

Sviluppo dei tool di previsione della domanda e dei sistemi di gestione di carichi residenziali

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Sviluppo dei tool di previsione della domanda e dei sistemi di gestione di carichi residenziali

L’attività di ricerca descritta nel presente rapporto consiste nello sviluppo di un sistema di gestione dell’energia che, utilizzando tecniche di Machine Learning (ML) e di Controllo Predittivo (MPC), consenta di ottimizzare i consumi energetici di un singolo edificio. Sono stati inoltre analizzati temi inerenti allo sviluppo del sistema di controllo e i suoi primi test in laboratorio, agli schemi d’autoconsumo collettivo e alla partecipazione dei veicoli elettrici ai servizi di flessibilità al Mercato dei Servizi di Dispacciamento.

Il lavoro descritto nel presente rapporto si inserisce nell’ambito delle attività di ricerca di soluzioni efficienti in grado di ridurre il consumo di energia primaria nei sistemi complessi “edificio-impiantoutenza” nel settore residenziale, in particolar modo per quanto riguarda gli impianti di climatizzazione di piccola taglia assistiti da fonti rinnovabili. A tale scopo è stato intrapreso un progetto triennale per individuare e validare sperimentalmente soluzioni per una gestione energetica degli edifici in grado di adattarsi di volta in volta alle mutevoli condizioni dell’impianto attraverso opportune tecniche di controllo, in grado di ottimizzare i consumi in diversi contesti residenziali caratterizzati da condizioni di comfort, prestazioni di efficienza energetica, condizioni climatiche, comportamenti e abitudini di utilizzo diversi.

Il lavoro esposto in questo rapporto, relativo al secondo anno di attività, consiste nello sviluppo di un sistema di gestione dell’energia denominato SEM – Smart Energy Manager. In particolare, si riporta come è stato strutturato il software del sistema di gestione, quali modelli fisici semplificati sono stati implementati per riprodurre il comportamento dell’edificio e della pompa di calore utilizzata per climatizzare l’edificio sia in estate, sia in inverno, e i primi test presso il Laboratorio EffE (Efficienza Energetica) presso la sede RSE di Piacenza.

Viene inoltre presentato l’aggiornamento normativo in merito agli schemi d’autoconsumo collettivo, avvenuto con la pubblicazione della Legge 8/2020, e viene descritto un caso d’uso che prevede l’implementazione di uno schema a livello condominiale all’interno del quale vengono acquisite, e remunerate, le disponibilità per l’attivazione in tempo reale degli elettrodomestici degli utenti.  Un successivo tema trattato riguarda la partecipazione dei veicoli elettrici alla fornitura di servizi di flessibilità sul Mercato dei Servizi di Dispacciamento (MSD), un tema rilevante a seguito della pubblicazione del “Decreto V2G” (Decreto ministeriale 30 gennaio 2020, “Criteri e modalità per favorire l’integrazione tra veicoli elettrici e rete elettrica”, Gazzetta Ufficiale 14 febbraio 2020, n. 37). Viene presentato il caso di partecipazione a MSD di una infrastruttura di ricarica domestica e la validazione condotta nel laboratorio PREVO (Prosumer Evoluto).

Un ulteriore aspetto importante del sistema di gestione è costituito dalla previsione dei carichi, tema che è stato affrontato attraverso l’applicazione di un sistema previsionale dei carichi su singole utenze.

Il lavoro descritto nel presente rapporto si inserisce nell’ambito delle attività di ricerca di soluzioni efficienti in grado di ridurre il consumo di energia primaria nei sistemi complessi “edificio-impiantoutenza” nel settore residenziale, in particolar modo per quanto riguarda gli impianti di climatizzazione di piccola taglia assistiti da fonti rinnovabili. A tale scopo è stato intrapreso un progetto triennale per individuare e validare sperimentalmente soluzioni per una gestione energetica degli edifici in grado di adattarsi di volta in volta alle mutevoli condizioni dell’impianto attraverso opportune tecniche di controllo, in grado di ottimizzare i consumi in diversi contesti residenziali caratterizzati da condizioni di comfort, prestazioni di efficienza energetica, condizioni climatiche, comportamenti e abitudini di utilizzo diversi.

Il lavoro esposto in questo rapporto, relativo al secondo anno di attività, consiste nello sviluppo di un sistema di gestione dell’energia denominato SEM – Smart Energy Manager. In particolare, si riporta come è stato strutturato il software del sistema di gestione, quali modelli fisici semplificati sono stati implementati per riprodurre il comportamento dell’edificio e della pompa di calore utilizzata per climatizzare l’edificio sia in estate, sia in inverno, e i primi test presso il Laboratorio EffE (Efficienza Energetica) presso la sede RSE di Piacenza.

Viene inoltre presentato l’aggiornamento normativo in merito agli schemi d’autoconsumo collettivo, avvenuto con la pubblicazione della Legge 8/2020, e viene descritto un caso d’uso che prevede l’implementazione di uno schema a livello condominiale all’interno del quale vengono acquisite, e remunerate, le disponibilità per l’attivazione in tempo reale degli elettrodomestici degli utenti.  Un successivo tema trattato riguarda la partecipazione dei veicoli elettrici alla fornitura di servizi di flessibilità sul Mercato dei Servizi di Dispacciamento (MSD), un tema rilevante a seguito della pubblicazione del “Decreto V2G” (Decreto ministeriale 30 gennaio 2020, “Criteri e modalità per favorire l’integrazione tra veicoli elettrici e rete elettrica”, Gazzetta Ufficiale 14 febbraio 2020, n. 37). Viene presentato il caso di partecipazione a MSD di una infrastruttura di ricarica domestica e la validazione condotta nel laboratorio PREVO (Prosumer Evoluto).

Un ulteriore aspetto importante del sistema di gestione è costituito dalla previsione dei carichi, tema che è stato affrontato attraverso l’applicazione di un sistema previsionale dei carichi su singole utenze.

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