Massimo Gallanti - Dario Siface

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1 18 Ottobre 2018 Strumenti per il dimensionamento e la gestione ottimi di sistemi di accumulo elettrochimico ai fini dell'erogazione di servizi combinati in potenza attiva Massimo Gallanti - Dario Siface

2 Agenda 1. Obiettivo 2. a. Questioni regolatorie b. Questioni modellistiche 3. Caso Test

3 Agenda 1. Obiettivo 2. a. Questioni regolatorie b. Questioni modellistiche 3. Caso Test

4 Obiettivo Un sistema di accumulo può essere utilizzato per fornire diversi servizi: operare in MGP; fornire servizi di riserva primaria in potenza; fornire servizi di riserva secondaria in potenza; fornire servizi di riserva terziaria; essere accoppiato a un generatore da FRNP per ridurne gli sbilanciamenti.

5 Obiettivo Un sistema di accumulo può essere utilizzato per fornire diversi servizi: operare Realizzare in MGP; uno strumento che dia il fornire dimensionamento servizi riserva ottimo primaria di un in SdA potenza; in grado di fornire erogare servizi contemporaneamente di riserva secondaria questi in potenza; servizi fornire in termini servizi di di riserva terziaria; essere Capacità accoppiato E a un generatore da FRNP per ridurne gli sbilanciamenti. Potenza P Ripartizione della potenza tra i vari servizi b s

6 Obiettivo Un sistema di accumulo può essere utilizzato per fornire diversi servizi: operare Realizzare in MGP; uno strumento che dia il fornire dimensionamento servizi riserva ottimo primaria di un in SdA potenza; in grado di fornire erogare servizi contemporaneamente di riserva secondaria questi in potenza; servizi fornire in termini servizi di di riserva terziaria; essere Capacità accoppiato E a un generatore da FRNP per ridurne gli sbilanciamenti. Potenza P Ripartizione della potenza tra i vari servizi b s

7 Agenda 1. Obiettivo 2. a. Questioni regolatorie b. Questioni modellistiche 3. Caso Test

8 Questioni regolatorie operare in MGP; fornire servizi di riserva primaria in potenza; fornire servizi di riserva secondaria in potenza; fornire servizi di riserva terziaria; essere accoppiato a un generatore da FRNP per ridurne gli sbilanciamenti.

9 Questioni regolatorie operare in MGP; fornire servizi di riserva primaria in potenza; fornire servizi di riserva secondaria in potenza; fornire servizi di riserva terziaria; essere accoppiato a un generatore da FRNP per ridurne gli sbilanciamenti.

10 Questioni regolatorie fornire servizi di riserva primaria in potenza rapidità di risposta dei SdA Il Codice di Rete (CdR) richiede Banda minima ±1,5% P sul continente ±10% in SARD ±10% in SICI se in isola Remunerazione sotto particolari requisiti di monitoraggio (cfr. Allegato A.73 CdR) Risposta in base al grado di statismo

11 Questioni regolatorie fornire servizi di riserva primaria in potenza rapidità di risposta dei SdA Il Codice di Rete (CdR) richiede Banda minima ±1,5% P sul continente ±10% in SARD ±10% in SICI se in isola Remunerazione sotto particolari requisiti di monitoraggio (cfr. Allegato A.73 CdR) Risposta in base al grado di statismo FACILMENTE IMPLEMENTABILE

12 Questioni regolatorie fornire servizi di riserva secondaria in potenza rapidità di risposta dei SdA Il Codice di Rete (CdR) richiede Banda minima o ±15% P per le unità idroelettriche o max(±10% P, 6MW) per unità termoelettriche Remunerazione in base a partecipazione MSD/MB Risposta in base a segnale inviato da TERNA Garanzia della fornitura per almeno 2h

13 Questioni regolatorie fornire servizi di riserva secondaria in potenza rapidità di risposta dei SdA Il Codice di Rete (CdR) richiede Banda minima o ±15% P per le unità idroelettriche o max(±10% P, 6MW) per unità termoelettriche Remunerazione in base a partecipazione MSD/MB Risposta in base a segnale inviato da TERNA Garanzia della fornitura per almeno 2h

14 Questioni regolatorie fornire servizi di riserva secondaria in potenza rapidità di risposta dei SdA Il Codice di Rete (CdR) richiede Banda minima o ±15% P per le unità idroelettriche o max(±10% P, 6MW) per unità termoelettriche Remunerazione in base a partecipazione MSD/MB Risposta in base a segnale inviato da TERNA Garanzia della fornitura per almeno 2h FACILMENTE IMPLEMENTABILE

15 Questioni regolatorie fornire servizi di riserva secondaria in potenza rapidità di risposta dei SdA Il Codice di Rete (CdR) richiede Banda minima o ±15% P per le unità idroelettriche o max(±10% P, 6MW) per unità termoelettriche Remunerazione in base a partecipazione MSD/MB Risposta in base a segnale inviato da TERNA Garanzia della fornitura per almeno 2h NECESSARIO STUDIO STATISTICO SU ESITI MSD/MB

16 Questioni regolatorie fornire servizi di riserva terziaria in potenza 3 tipologie: riserva pronta ( sostituzione secondaria): attivazione in 15 velocità e continuità (come richiesto da ENTSO-E) riserva rotante ( sostituzione secondaria): attivazione in 15 durata minima 120 riserva di sostituzione ( sostituzione terziaria): attivazione in 120 durata indefinita

17 Questioni regolatorie fornire servizi di riserva terziaria in potenza 3 tipologie: riserva pronta ( sostituzione secondaria): attivazione in 15 velocità e continuità (come richiesto da ENTSO-E) riserva rotante ( sostituzione secondaria): attivazione in 15 durata minima 120 riserva di sostituzione ( sostituzione terziaria): attivazione in 120 durata indefinita

18 Questioni regolatorie fornire servizi di riserva terziaria rotante: attivazione in 15 durata minima 120 FACILMENTE IMPLEMENTABILE Remunerazione in base a partecipazione MSD/MB NECESSARIO STUDIO STATISTICO SU ESITI MSD/MB

19 Questioni regolatorie essere accoppiato a un generatore da FRNP per ridurne gli sbilanciamenti: «remunerazione» secondo disciplina degli sbilanciamenti (111/06 e smi)

20 Questioni regolatorie essere accoppiato a un generatore da FRNP per ridurne gli sbilanciamenti: «remunerazione» secondo disciplina degli sbilanciamenti (111/06 e smi) PREZZI DEFINITI ESOGENAMENTE

21 Agenda 1. Obiettivo 2. a. Questioni regolatorie b. Questioni modellistiche 3. Caso Test

22 Questioni modellistiche Valorizzazione dei servizi in input Localizzazione sulla rete «nota» Orizzonte di simulazione 1y (8760h) SdA costituito da elementi con rapporto fisso C P Trovare il numero N di elementi ricavi annuali Obiettivo: max costi di investimento ~ 1 ROI

23 Questioni modellistiche Dettaglio temporale MGP: 1h riserva primaria in potenza ~100ms riserva secondaria in potenza ~4s (1 dati pubblici) riserva terziaria 15 ridurne sbilanciamenti da FRNP 15

24 Questioni modellistiche Dettaglio temporale MGP: 1h riserva primaria in potenza ~100ms secondaria in potenza ~4s (1 dati pubblici) riserva terziaria 15 ridurne sbilanciamenti da FRNP ds/y

25 Questioni modellistiche Dettaglio temporale MGP: input 1h riserva primaria in potenza ~100ms secondaria in potenza ~4s (1 dati pubblici) riserva terziaria 15 ridurne sbilanciamenti da FRNP 15 SEPARARE GLI EFFETTI SU DIVERSE SCALE TEMPORALI?

26 Questioni modellistiche q q SdA p p h h h<1 efficienza

27 Questioni modellistiche NON VALE LA q SdA q SOVRAPPOSIZIONE p p h h DEGLI EFFETTI h<1 efficienza

28 Questioni modellistiche Dettaglio temporale MGP: input 1h riserva primaria in potenza ~100ms secondaria in potenza ~4s (1 dati pubblici) riserva terziaria 15 ridurne sbilanciamenti da FRNP 15 UTILIZZARE MEDIE SUI 15?

29 Questioni modellistiche Dettaglio temporale MGP: input 1h riserva primaria in potenza ~100ms secondaria in potenza ~4s (1 dati pubblici) riserva terziaria 15 ridurne sbilanciamenti da FRNP 15 UTILIZZARE MEDIE SUI 15? SOTTOSTIMA DELLE PERDITE

30 Questioni modellistiche Dettaglio temporale: 1 MA 3 sottointervalli di ampiezza variabile per primaria in erogazione primaria in banda morta primaria in assorbimento sottointervallo p 1s = p 1 t dt

31 Questioni modellistiche Dettaglio temporale: 1 ( min/y) MA 3 sottointervalli di ampiezza variabile per primaria in erogazione primaria in banda morta primaria in assorbimento sottointervallo p 1s = p 1 t dt MIGLIOR COMPROMESSO DIMENSIONI DEL PROBLEMA vs CONTABILIZZAZIONE PERDITE

32 Questioni modellistiche Ripartizione della potenza sui servizi: MGP: price taker; riserva primaria: semibanda minima secondo CdR; riserva secondaria: semibanda minima secondo CdR; riserva terziaria; riduzione sbilanciamenti da FRNP: p sbil max(sbil)

33 Agenda 1. Obiettivo 2. a. Questioni regolatorie b. Questioni modellistiche 3. Caso Test

34 Dati Caso Test Unità accumulo: P = 200kW C = 400kWh costo: 750 /kwh FRNP: eolico Prezzi: da scenari RSE Df: da rilevazioni RSE semibanda secondaria: dati pubblici TERNA secondaria: sempre chiamata sbilanciamento: simulazione RSE terziaria

35 Risultati - ROI Caso Test

36 Risultati Ripartizione sui Servizi Caso Test n beta1 beta2 beta_mgp beta_sb

37 Risultati Ripartizione sui Servizi Caso Test n beta1 beta2 beta_mgp beta_sb

38 Risultati ROI - sensitivity Caso Test C P =1 C P =2 C P =2;p sbil

39 Risultati Ripartizione sui Servizi - sensitivity Caso Test C P =2 n beta1 beta2 beta_mgp beta_sb C P =1 beta1 beta2 beta_mgp beta_sb C P =2;p sbil beta1 beta2 beta_mgp beta_sb

40 Risultati Ripartizione sui Servizi - sensitivity Caso Test C P =2 C P =1 C P =2;p sbil n beta1 beta2 beta_mgp beta_sb beta1 beta2 beta_mgp beta_sb beta1 beta2 beta_mgp beta_sb Poco significativo MGP e riduzione sbilanci FRNP Utile valutare completo accoppiamento SdA-FRNP

41 DOMANDE? Massimo Gallanti Dario Siface