Tecnologie smart per la gestione dell energia per produttori, consumatori, aggregatori e utility elettriche

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1 Tecnologie smart per la gestione dell energia per produttori, consumatori, aggregatori e utility elettriche Giuseppe Mauri Claudio Borean

2 Agenda Introduzione Scenario Corrente Progetto INTrEPID Conclusioni

3 Scenario corrente Evoluzione

4 Evoluzione scenario elettrico (1/2) Passaggio da una rete in cui la generazione segue il consumo ad una rete in cui la generazione distribuita e gli utenti partecipano alla gestione globale del sistema

5 Evoluzione scenario elettrico (2/2) Integrazione automazione di rete con automazione domestica Generazione distribuita Colonnine di ricarica per veicoli elettrici

6 Progetto INTrEPID

7 Tecnologie Progetto INTrEPID Ottimizzazione energetica: Livello di dispositivo Livello di edificio Livello di distretto

8 Controllo dell energia Controllo dell energia elettrica Sincronizzazione locale produzione e consumo Gestione locale dei dispositivi di accumulo Controllo dell energia termica

9 EMS Energy Management System (1) Segnale di prezzo Accumuli Carichi Energy Manager & gateway Generazione Segnale di rete Riscaldamento Comunicazione con il distributore/rivenditore Interazione col cliente Gestione dei carichi, degli accumuli di energia, e dei micro-generatori locali

10 Architettura e funzionalità scheduling of appliances flexible demand energy/cost information load shedding control of stand-by consumptions user awareness overload control 1. Il consumo elettrico non si vede, renderlo visibile è il primo passo per stimolare i consumatori ad un uso più razionale 2. I dispositivi devono essere smart e capaci di coordinamento e controllo

11 EMS Energy Management System (2) Consente di mantenere la potenza complessiva assorbita dall utente inferiore ad una soglia prefissata. Soglia: Pari alla potenza massima contrattuale Funzione del costo orario e/o dei segnali di rete Gestione dei carichi connessione/disconnessione dei carichi in funzione della loro classificazione

12 EMS Possibile classificazione dei carichi

13 Smart Grid Connection Point Energy Management / Providing Flexibility (M490) Value Added Services Service Actor A Provider Energy management gateway (EMG) Customer Energy CEM Manager Smart Device* Market communication Smart Grid Connection Point Metering DSO Actor B Functional metering reference architecture according the SM-CG (TR50572) Smart Metering gateway (LNAP ) Smart meter functionality Simple external consumer display M441 architecture * e.g. HBES device, smart appliances, storage, generator, domestic charger for EV, complex display (source Smart Grid Coordination Group) 13

14 Controllo dell energia elettrica 3 Carichi gestiti Contatore fiscale M power meter Carichi non gestiti 1 1 Potenza assorbita manager & gateway P [W] A+B+1+2 A+B+2 Power threshold 2 Segnali mercato & sistema A+B 3 Comandi sui carichi B+1+2 Dispositivo di protezione B+1+2 B B+2 t Lo scopo del controllo dei flussi energetici è quello di mantenere la potenza complessiva assorbita dall utenza inferiore ad una soglia prefissata.

15 Sincronizzazione locale produzione e consumo Lo scopo è quello di sincronizzare il consumo con la produzione locale: uso della programmazione oraria dei carichi controllabili (es: HVAC, dispositivi intelligenti, macchine elettriche) tariffe previsione metereologiche

16 Gestione Locale Dispositivi di Accumulo Spostamento dell'energia immessa in rete nelle ore serali e conseguente abbattimento del picco di assorbimento

17 Rendimento caldaia [%] Controllo dell energia termica Gestione bi-combustibile, ovvero termoregolazione degli ambienti mediante due diverse fonti energetiche (elettricità e gas) Calcolo del COPi (Coefficient of Performance Instantaneo) e confronto con COPlim (Coefficient of Performance Limite) Cop limite Economico COP limite Cop limite Ambientale

18 Conclusioni

19 Considerazioni Riassuntive Esiste una grande potenzialità di servizi avanzati di gestione dell energia L automazione può contribuire all uso razionale dell energia anche per i clienti residenziali Stanno per arrivare sul mercato nuove tecnologie per la gestione dell energia, a basso costo per i clienti residenziali e con alto potere di controllo della domanda

20 Grazie per l attenzione Giuseppe.Mauri@rse-web.it

21 Back up slides

22 Rete BT distributor Vision: integrated management of flexible demand Smart Grid Connection Point retailer System signals Tariff signals Service comm. Service Provider meter power meter Customer Energy Manager commands Loads, Storage, Generation, Heating monitoring & data acquisition The Smart Consumption paradigm will pave the way for the Smart Home able to communicate with utilities and news service providers to react to new system and price events by managing Loads, Storage, Generation, and Heating (source RSE, partly modified) Main functions of the Customer Energy Manager: communication with distributor, retailer, service providers interaction with customers Generation/consumption forecast & control management of loads, energy storages and local micro-generators