Questo rapporto documenta i risultati principali dell’attività 2021 che consistono di un modello per la gestione dei sistemi multi-energetici in grado di definire molteplici offerte di servizi ancillari, anche più d’uno per lo stesso istante, e di uno strumento per la pianificazione specifico per il caso del dimensionamento di sistemi di accumulo termico. Inoltre, si riportano i risultati relativi a tre simulatori, il primo riguarda una porzione della rete di distribuzione gas, il secondo e il terzo riguardano, rispettivamente, sistemi di teleriscaldamento di 3a generazione e di teleriscaldamento e teleraffrescamento di 5a generazione.
Il modello per la definizione delle offerte di servizi ancillari consiste di due algoritmi. Il primo ha in carico la definizione delle offerte per i servizi ancillari nella fase di pianificazione operativa con risoluzione oraria/quarto oraria, mentre il secondo gestisce la fase di attivazione prossima al tempo reale del sistema multi-energetico, con risoluzione dei secondi. Questo algoritmo definisce il programma operativo pluri-giornaliero di un sistema multi-energetico per alimentare la domanda sfruttando la programmazione lineare mista intera. Il programma risolve i problemi di unit commitment e di dispacciamento economico ottimizzando la partecipazione ai mercati dell’energia del giorno prima (DA) e intra-day (ID), sia per l’elettricità sia per il gas. Inoltre, sulla base della flessibilità rilevata, elabora le offerte per il mercato dei servizi ancillari (AS).
Il secondo algoritmo ha lo scopo di gestire la fase di attivazione delle offerte accettate durante l’esercizio prossimo al tempo reale. Il piano operativo pluri-giornaliero con risoluzione oraria viene espresso sulla scala dei secondi per sviluppare la fase di esercizio in prossimità del tempo reale, dove si svolge la gestione dell’attivazione dei servizi. L’algoritmo per l’esercizio prossimo al tempo reale adotta la programmazione lineare per selezionare i device più economici a cui affidare l’erogazione del servizio attivato. Entrambi gli algoritmi sono stati applicati ad un sistema di teleriscaldamento di 3a generazione e ad uno innovativo di 5a generazione. Per quest’ultimo caso si descrive, inoltre, il dettaglio del simulatore dinamico di impianto sviluppato.
I simulatori sviluppati supportano le analisi dinamiche per le reti gas e per le reti di teleriscaldamento. Il simulatore delle reti gas è stato applicato ad una porzione di una rete di distribuzione italiana. Il secondo algoritmo di simulazione è stato sviluppato presso il Politecnico di Torino nell’ambito di una tesi di dottorato in corso.
Con l’attività del 2021 si completa il programma triennale di sviluppo del modello di gestione energetica per sistemi multi-vettore con sfruttamento della flessibilità per l’erogazione dei servizi ancillari alla rete elettrica secondo il programma di attività triennale 2019-2021.