Presentazione sull'innovazione energetica di Delfanti per il Forum #energYnnovation su "Innovazione energetica nel mercato domestico italiano: opportunità di crescita e sviluppo" - 1° osservatorio GDF SUEZ Energia Italia Milano, 6 maggio 2013 Museo della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci.. www.energYnnovation.it

1. Soluzioni innovative al servizio del
mercato domestico italiano
Maurizio Delfanti
Politecnico di Milano
Dipartimento di Energia
maurizio.delfanti@polimi.it
Energy Community
e
sistema elettrico

2. Le Energy Community
• I Sistemi Efficienti d'Utenza (SEU) e le Reti Private (RP) possono:
 funzionare in parallelo alla rete di distribuzione/trasmissione;
 scollegarsi dalla stessa rimanendo in “isola” quando serve.
• Le opportunità che i consumatori ritrovano nello sviluppo di SEU/RP sono:
 sfruttamento di fonti energetiche disponibili sul territorio per la produzione locale di EE;
 aumento della affidabilità e della continuità della propria attività produttiva;
 utilizzo ottimizzato delle infrastrutture elettriche realizzate e gestite dai produttori;
 usufruire di un vero servizio energetico ampio ed articolato
(progettazione, realizzazione e gestione di impianti, compravendita dell’EE).
• …ma i SEU/RP possono avere anche numerosi vantaggi per il sistema che ne possono
giustificare una diffusione più ampia
• L’attuale quadro regolatorio prevede una serie di leggi primarie:
 DM 10 dicembre 2010 definisce i Sistemi di Auto-Approvvigionamento Energetico.
 DM n. 115/08, come modificato dal decreto legislativo n. 56/10, ha definito i SEU.
• …l’Autorità deve prevederne i meccanismi per la realizzazione e l’implementazione:
 DCO 33/10 fornisce le prime indicazioni;
 altri DCO (in arrivo?).

3. Le Energy Community
FER & carico
Carichi industriali Carichi residenziali
Impianti FER
Impianti CHP
Impianti FER
Rete
MT
 conseguendo minori
perdite per il sistema…
…e maggior efficienza nell’utilizzo della rete
• I SEU/RP basati su impianti FER e carichi (industriali e domestici) sfruttano le risorse:
 dispacciamento in tempo reale delle risorse di rete  profilo di scambio prevedibile
 attraverso funzioni di demand response
 fornendo servizi di rete

4. Le Energy Community
FER & carico + accumulo
Carichi industriali Carichi residenziali
Impianti FER
Impianti CHP
Impianti FER
Rete
MT
 conseguire minori perdite per il
sistema…e maggior efficienza
nell’utilizzo della rete
• I SEU/RP basati sullo sviluppo di impianti FER, carichi (industriali e domestici) e sistemi di
accumulo sfruttano più efficacemente le risorse con algoritmi di ottimizzazione capaci di:
 effettuare un dispacciamento in tempo reale delle risorse di rete, mantenendo un
adeguato margine di riserva  profilo di scambio prevedibile
 attraverso funzioni di demand response
 attraverso dimensionamento del sistema di storage
 fornire servizi di rete
 ridurre gli sbilanciamenti
Sistemi di accumulo

5. Le Energy Community
smart grid & ICT  soluzioni abilitanti
• Per garantire un funzionamento coordinato delle risorse è necessario considerare
contemporaneamente diversi vincoli  utilizzo stabile e ottimale dell’energia:
 la non programmabilità delle FER
(la produzione varia);
 l’intermittenza dei carichi;
 la presenza di sistemi di accumulo;
 le logiche di protezione della rete e
delle singole utenze;
 i servizi di rete necessari per il
funzionamento del sistema.
• I SEU/RP prevedono la presenza di:
 un controllore centrale;
 dispositivi locali per ricevere comandi
dal controllore (energy box);
 un sistema di comunicazione ‘always on’
con protocollo di comunicazione standard

6. Profilo di scambio prevedibile
• La possibilità di aggregare insieme carico, generazione e sistemi di accumulo consente ai
SEU/RP di effettuare un dispacciamento locale delle risorse al fine di mantenere in tempo
reale un profilo di scambio prevedibile, all’interfaccia con il gestore della rete pubblica
 Mediante l’integrazione di previsioni metereologiche e dello stato delle
risorse, sarà determinata l’offerta ottimale di produzione comunicata al gestore di
rete
 In tempo reale sulle risorse disponibili (in particolare accumulo) in modo da
diminuire/annullare eventuali differenze tra offerta programmata e immissione.
• Riduzione dei problemi derivanti
dall’aleatorietà delle FRNP contribuendo a
migliorare la gestione del sistema elettrico e
ad ottimizzare le relative attività di
dispacciamento (in fase di programmazione
e in tempo reale) con una generale
diminuzione dei costi su MSD.
 Minori risorse per il bilanciamento

7. Perdite di rete
• L’Auto Consumo Sincrono di un
SEU/RP, oltre a ridurre il prelievo di energia
elettrica dalla rete, è funzionale anche al
decongestionamento del sistema.
• L’energia che viene consumata
immediatamente sul luogo di produzione
non deve più essere trasportata tramite la
rete pubblica comportando così:
 una riduzione delle perdite;
 un uso più efficiente delle
infrastrutture di rete
 linee
 trasformatori

8. Servizi di rete
• I SEU/RP possono essere utilizzati per fornire servizi di rete che ad oggi solo i generatori di
grande taglia, collegati alla rete di trasmissione nazionale, sono obbligati a fornire.
 durante il normale funzionamento (servizi di controllo e dispacciamento quali ad
esempio la regolazione di frequenza, la regolazione di tensione, la fornitura di potenza
reattiva e la predisposizione della riserva);
 in situazioni di emergenza a seguito di un comando imposto dal TSO (partecipazione
alla rialimentazione del sistema elettrico, disponibilità all’utilizzo del telescatto).
• La possibilità di agire in tempo reale sui generatori/carichi presenti nei SEU/RP variandone la
generazione/consumo (attiva e reattiva), temporaneamente e in caso di particolari,
permette una migliore gestione del sistema di distribuzione con l’utilizzo delle risorse locali
• I servizi di rete che possono essere forniti sono di seguito elencati.
 risoluzione delle congestioni;
 creazione dei margini di riserva;
 bilanciamento in tempo reale;
 limitazione/regolazione della potenza attiva;
 regolazione locale/coordinata della tensione;
 funzionamento in isola.

9. Sbilanciamento FER
Delibera 281/2012/R/efr
• La delibera 281/2012/R/efr responsabilizza gli utenti del dispacciamento di impianti
FRNP, spesso utilizzati nei SEU/RP, in relazione alla previsione e programmazione
dell’energia elettrica immessa in rete (con transitorio temporale di applicazione).
• La possibilità di aggregare insieme carico, generazione e sistemi di accumulo (determinando
l’offerta ottimale di produzione, mediante integrazione di previsioni metereologiche e dello
stato delle risorse) consente al SEU/RP di ridurre/annullare in tempo reale lo sbilanciamento
effettivo (differenza tra le immissioni reali e il programma vincolante di immissione).
• se sbilanciamento aggregato zonale è negativo
Sbil ∙ max (Pmedio_offerte_vedita_MSD ;Prezzo_zonale_orario )  MAGGIOR RICAVO
• se sbilanciamento aggregato zonale è positivo
Sbil ∙ min (Pmedio_offerte_acquisto_MSD ;Prezzo_zonale_orario )  MINOR RICAVO
Programma Immissione
Sbil. positivo
SBILANCIAMENTO POSITIVO
Programma Immissione
Sbil. negativo
SBILANCIAMENTO NEGATIVO
• se sbilanciamento aggregato zonale è negativo
Sbil ∙ max (Pmedio_offerte_vedita_MSD ;Prezzo_zonale_orario )  MAGGIOR ONERE
• se sbilanciamento aggregato zonale è positivo
Sbil ∙ min (Pmedio_offerte_acquisto_MSD ;Prezzo_zonale_orario )  MINOR ONERE

10. Ulteriori benefici
• Aumento della generazione installabile (Hosting Capacity) sulle reti MT e BT
soprattutto da FER
• Maggiore affidabilità nella gestione e un miglior controllo della rete MT, grazie
alla possibilità di fornire informazioni e comandi dagli utenti finali verso i DSO
• Maggiore affidabilità, prevedibilità e efficienza del sistema di trasmissione
• Differimento degli investimenti di rete
• Riduzione dell’impatto ambientale globale e locale
• Ridurre i costi per gli impianti FER:
 di investimento (economie di scala, gruppi di investitori);
 di gestione (personale, manutenzione, etc.).

11. SEU/RP: esenzione tariffaria
dagli oneri di sistema (fonte: AEEG)
• L'energia autoconsumata dalle Energy Community sarebbe esente dalle addizionali tariffarie
(corrispettivi di trasmissione e distribuzione, corrispettivi di dispacciamento e corrispettivi a
copertura degli oneri generali di sistema) :
 su 310 TWh, 30 TWh sono totalmente esenti
 altri 17 TWh non pagano la sola A3 (clienti in AT e AAT > 12 GWh/mese)
 attualmente la base imponibile per tariffe di trasmissione, distribuzione e oneri di
sistema è 264 TWh  se la base imponibile passasse da 264 TWh a 200 TWh il valore
medio unitario della A3 aumenterebbe del 32% (la bolletta del 4-5%).
• Gli oneri vanno dunque a gravare maggiormente
sui rimanenti connessi alla rete