CESI. A Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 1/71

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1 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. /7 Cliente Ricerca di Sistema (secondo periodo) Oggetto Aspetti di valorizzazione, acquisizione e misurazione dei servizi ancillari di ripristino della rete Ordine L740C ote RETE2/COSISTE/Worpacage /Milestone.9 Rapporto /2 della milestone La parziale riproduzione di questo documento è permessa solo con l'autorizzazione scritta del CESI.. pagine 7. pagine fuori testo 0 Data 30/2/2004 Mod. RAPP v. 0 Elaborato B. U. RETE SC D. Cirio Università di Genova - DIE G. B. Denegri, M. Invernizzi Verificato B. U. RETE G. Garbossa Approvato B. U. RETE A. Ardito CESI Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano Giacinto Motta SpA Via R. Rubattino Milano - Italia Telefono Fax Capitale sociale Euro interamente versato Codice fiscale e numero iscrizione CCIAA Registro Imprese di Milano Sezione Ordinaria. R.E.A P.I. IT

2 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 2/7 Indice SOMMARIO...4 ITRODUZIOE...5 ESPERIEZE ITERAZIOALI...8. IDETIFICAZIOE I AMBITO ITERAZIOALE QUATIFICAZIOE I AMBITO ITERAZIOALE....3 ASPETTI ECOOMICI I AMBITO ITERAZIOALE Esempio di funzione di remunerazione (CAISO) Esempio di funzione di remunerazione (PJM) Esempio di funzione di remunerazione (EMMCO) IDETIFICAZIOE DI RISORSE DI RIPRISTIO ACILLARIZZABILI SORGETI DI PRIMA RIACCESIOE (BLACK START) GEERAZIOI PASSIVE I LR, ZOE DI CARICO (TARGET PRICIPALI) ISOLA DI CARICO PRECOSTITUIBILE (SORGETE) CARICHI ZAVORRA (TARGET STRUMETALI) SORGETI DI RIALIMETAZIOE VALORIZZAZIOE DI RISORSE PER IL RIPRISTIO DEL SISTEMA CRITERI GEERALI DI VALORIZZAZIOE ELEMETI PROCEDURALI DI VALORIZZAZIOE Valorizzazione di un assetto di risorse Valorizzazione rispetto a diversi assetti di risorse Valorizzazione rispetto a diversi scenari di blac-out Sintesi procedura e criteri di remunerazione ASPETTI DI VULERABILITÀ DEL SISTEMA ED IMPATTO SULLA VALORIZZAZIOE GEERALITÀ VALUTAZIOI DI VULERABILITÀ MEDIATE APPROCCIO TEORICO VALUTAZIOE DI IDICI DI PROBABILITÀ Modellizzazione delle contingenze Tempi di esposizione della contingenza Analisi dell insieme di contingenze Indici di probabilità di stato: estensione delle valutazioni agli stati specifici Verifiche del punto di lavoro naturale Le azioni di controllo nelle procedure di valutazione del rischio Verifiche del punto di lavoro finale in presenza di azioni di controllo Metodi risolutivi e proprietà di convergenza VALUTAZIOE DELLA FREQUEZA DI BLACK-OUT MISURAZIOE DELLA DISPOIBILITÀ E USO DELLA RISORSA SISTEMI DI MISURA E MOITORAGGIO ACCERTAMETO DEI REQUISITI TECICI E DELLA DISPOIBILITÀ ACCERTAMETO DELLA RESA EFFETTIVA COCLUSIOI BIBLIOGRAFIA...7 Copyright 2004 by CESI. All rights reserved - Activity code 6546L

3 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 3/7 STORIA DELLE REVISIOI umero Data Protocollo Lista delle modifiche e/o dei paragrafi modificati revisione Rev /2/2004

4 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 4/7 SOMMARIO L esercizio della rete elettrica in presenza di incertezza degli scenari e con margini operativi sempre più ridotti per l impatto di esigenze economiche comporta una gestione del sistema in condizioni prossime a quelle limite. Come conseguenza sono possibili assetti funzionali potenzialmente problematici sia come allocazione delle produzioni, sia come entità dei flussi di potenza sulle linee di trasmissione. Tali evenienze porteranno presumibilmente il sistema elettrico a situazioni che richiedono interventi, orientati alla sicurezza, a livello sia preventivo sia correttivo, per il controllo in emergenza al fine di evitare o ridurre possibili disservizi agli utenti. Appare quindi di estrema importanza il potere studiare nuovi criteri e sistemi di controllo, anche da codificare con connotazioni di fornitura competitiva, da applicare sia in condizioni di emergenza (analisi nel breve e brevissimo termine delle condizioni di sicurezza preventiva, piani di difesa su rete interconnessa e su rete separata che integrino soluzioni di controllo correttivo, attivati su evento o su misura, con strumenti di difesa estrema della rete, basati su alleggerimento del carico o separazione controllata della rete in macro-aree) sia in condizione di ripristino (piani di riaccensione e di rialimentazione della rete correlati ai piani di difesa, sistemi di addestramento dell operatore e di supporto alle decisioni). L'attività descritta nel presente Rapporto, collocata all'interno del Progetto RETE2 Sottoprogetto COSISTE (COtrollo SISTema Elettrico), ha preso in considerazione il controllo della rete a partire da uno stato di disservizio (piani di ripristino, riaccensione e rialimentazione). In particolare, l attività ha riguardato la caratterizzazione delle risorse di ripristino al fine di una codifica come servizi ancillari da acquisire con criteri di mercato. La connotazione tecnico/economica conseguente ha evidenziato la necessità di approfondimenti che sono stati affrontati in due fasi distinte. ella prima fase, oggetto del presente lavoro, è stato affrontato il tema della misurazione, valorizzazione e remunerazione dei servizi ancillari di ripristino della rete. L analisi, dopo aver identificato la tipologia dei servizi che rispondono ai requisiti richiesti dal gestore, ha focalizzato gli aspetti di valorizzazione e di misurazione, in termini di disponibilità e di uso, necessari per la definizione di regole di acquisizione competitiva e di remunerazione dei servizi ancillari forniti.

5 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 5/7 ITRODUZIOE La liberalizzazione dei sistemi elettrici comporta la messa a punto di metodologie per l approvvigionamento su base di mercato del servizio primario di energia secondo specifici attributi di qualità e sicurezza. Tali requisiti sono garantiti mediante una serie di risorse, comunemente identificate come servizi ancillari o servizi di sistema, che comprendono sia le funzioni di controllo e regolazione del sistema sia le riserve operative per fare fronte a situazioni di emergenza. In linea generale, la gestione ideale del sistema elettrico dovrebbe evitare il verificarsi di condizioni critiche incluse quelle estreme di blac-out, adottando i provvedimenti idonei a livello di pianificazione ed esercizio della sicurezza. L incertezza degli scenari, i vincoli tecnico/economici/ambientali e gli oneri certi elevati per cautelarsi contro eventi intrinsecamente vari, suggeriscono di equilibrare gli interventi non solo sul fronte preventivo, ma anche su quello dell attenuazione dell impatto della criticità allorché accadono. Da questo punto di vista sono individuabili due ambiti: uno correlato con gli effetti intrinseci della condizione degenerata e l altro rivolto alla fase di recupero del sistema alla normalità. Il problema va quindi affrontato nella sua globalità con l impegno di risorse, proprie del gestore o fornite da terzi in un ottica, come sopra precisato, di servizi ancillari. Tra questi servizi si distingue anche il servizio di riaccensione, inteso come l insieme di risorse e procedure per ripristinare il normale funzionamento del sistema elettrico a seguito di disalimentazioni estese a vaste porzioni di rete. Per far fronte a queste situazioni il gestore deve avvalersi primariamente dell impiego di generatori in grado di avviarsi senza l ausilio di sorgenti elettriche esterne e che partecipano all attuazione del piano di riaccensione, ossia la sequenza di operazioni pianificate utilizzata dal gestore stesso durante la fase di ripristino. Il piano di riaccensione prevede anche l utilizzo di altre risorse particolari, in termini di generazione e carico, per la ricostruzione progressiva del sistema. L utilizzo di queste risorse in una condizione di rete degradata può essere condizionata da molteplici fattori, pertanto a queste risorse sono richiesti specifici requisiti dal punto di vista dell affidabilità e della possibilità di funzionare in regime perturbato. Tutti questi aspetti rendono peculiare il servizio di riaccensione rispetto agli altri servizi di sistema, per cui l approvvigionamento su base di mercato, che prevede sempre una classificazione delle risorse in funzioni di indici di merito tecnico-economico, è un tema con ampie possibilità di indagine. In genere, per gestire in modo integrato le connotazioni tecnico-economiche di una risorsa, occorre focalizzare una serie di requisiti che la qualificano in termini di quantità e valore, e ne evidenziano i requisiti prestazionali idonei allo svolgimento del servizio stesso. I concetti di quantificazione e valorizzazione del servizio sono già presenti, sia in ambito italiano che internazionale, per quanto riguarda i servizi di regolazione e di riserva. Una parte dell attività sarà

6 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 6/7 quindi rivolta all individuazione di criteri generali e sulla possibilità di utilizzo nell ambito del servizio di riaccensione. Per quanto riguarda l ambito internazionale si riscontra per lo più la valorizzazione delle sole risorse di blac start: si osserva cioè una generale mancanza di considerazione, a livello economico, di tutte quelle risorse che pure partecipano alla fase di riaccensione (unità di generazione sulle direttrici, carichi zavorra, etc.). Sulla base di una visione sistematica e generale del piano di riaccensione, si indagheranno gli aspetti di valorizzazione relativi alle principali risorse coinvolte. Occorre infine rilevare che il ripristino del sistema elettrico può avvalersi anche di risorse di rialimentazione esterne alla rete rilevante. In Fig. I. è evidenziato lo schema organizzativo alla base dell indagine in oggetto, con l interazione dei diversi aspetti coinvolti che hanno come nucleo centrale di riferimento le modalità strategiche della procedura di ripristino in presenza di aleatorietà individuate nel rapporto "Criteri di ottimizzazione tecnico-economica dei processi di riaccensione e rialimentazione". In sintesi, il processo logico si sviluppa attraverso fasi che riguardano la valorizzazione dei servizi, la loro acquisizione, la misura ed infine la remunerazione e la riallocazione dei costi. I risultati dell attività di ricerca, seppure non esaustivi e sovente problematici, sono illustrati nel presente rapporto. L attività, ha individuato più in particolare le seguenti tematiche:. Analisi di esperienze internazionali 2. Identificazione di risorse per il ripristino ancillarizzabili 3. Valorizzazione di risorse per il ripristino del sistema 4. Aspetti di vulnerabilità del sistema ed impatto sulla valorizzazione 5. Misurazione della disponibilità e uso della risorsa

7 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 7/7 Scenari di BO con indici di aleatorietà Struttura e assetti operativi Identificazione delle risorse Vulnerabilità Scenari di risorse pianificati (o pianificabili) con disponibilità statistica Criteri procedurali tecnicoeconomici di ripristino - Valorizzazione economica risorse di ripristino - Quantificazione Misurazione Acquisizione-remunerazione Misurazione Disponibilità Utilizzo Riallocazione dei costi Figura I.: Schema organizzativo e inquadramento delle risorse di ripristino come servizio ancillare

8 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 8/7 ESPERIEZE ITERAZIOALI Per servizi di sistema si intende l insieme delle risorse e delle relative modalità di controllo necessarie al gestore per l esercizio in sicurezza del sistema elettrico e per garantire allo stesso tempo la qualità del servizio. el regime monopolistico queste funzioni sono svolte dal gestore del sistema che coordina e controlla le varie risorse in funzione delle necessità operative. el contesto liberalizzato il gestore della rete non ha in generale la disponibilità delle risorse (ad esempio di generazione). L identificazione e la gestione tecnico-economica di questi servizi costituisce una specificità dei modelli liberalizzati nei vari paesi. In ambito italiano, i servizi di sistema sono identificati come segue []:. Regolazione primaria della frequenza 2. Regolazione secondaria frequenza/potenza 3. Riserva terziaria di potenza attiva 4. Servizio di bilanciamento 5. Regolazione primaria della tensione 6. Regolazione secondaria della tensione 7. Ripristino del sistema riaccensione I servizi di regolazione secondaria frequenza/potenza, riserva terziaria e bilanciamento sono approvvigionati dal gestore sui relativi mercati. I servizi di regolazione primaria di frequenza e di tensione rappresentano un requisito obbligatorio richiesto alle unità per l accesso alla rete. Per questi non è prevista remunerazione ed a tutte le unità che sono impossibilitate a fornire il servizio è applicata una penale a titolo di contributo sostitutivo. Per il servizio di regolazione secondaria di tensione, è prevista una remunerazione per i gruppi dotati delle apparecchiature per la partecipazione al servizio. Per il servizio di ripristino del sistema è prevista dalle regole per il dispacciamento [], almeno a titolo indicativo, una procedura concorrenziale su base annua per l acquisizione della capacità di avviamento autonomo.

9 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 9/7 Anche a livello internazionale è stato affrontato, seppure in modo parziale, l aspetto della collocazione competitiva del servizio di ripristino. Un quadro panoramico che individua gli elementi più significativi relativamente all identificazione, quantificazione e remunerazione delle risorse è proposto con riferimento ai sistemi seguenti: ) California (CAISO) 2) Pennsylvania, ew Jersey, Maryland (PJM) 3) ew Yor (YISO) 4) Canada (OTARIO) 5) ew England (EPOOL) 6) Australia (EMMCO). Identificazione in ambito internazionale Per quanto riguarda l identificazione, in quasi tutti i paesi elencati, il servizio di riaccensione (inteso come funzione separata da approvvigionare e remunerare in base ad un mercato dedicato) è sostanzialmente assimilato alla potenzialità di blac start capability, ossia alla capacità di fornire potenza da parte di unità di generazione equipaggiate con sistemi ausiliari per l avviamento in assenza di tensione sui nodi di interconnessione con la rete esterna. Le altre risorse legate alla fase di riaccensione, come ad esempio le potenzialità di rialimentazione, i carichi zavorra, etc, restano integrate come elementi funzionali nell ambito delle procedure che il gestore della rete esegue secondo il cosiddetto piano di riaccensione, e pertanto non è prevista una remunerazione dedicata. Si veda in proposito la Fig... In Australia (EMMCO) la gestione dei servizi ancillari è un po diversa rispetto agli altri paesi; in questo caso si adotta, infatti, una visione unitaria dei servizi per la riaccensione del sistema (SRAS: System Restart Ancillary Services) el caso del EMMCO il coordinamento tecnico-economico è organizzato come illustrato in Fig..2.

10 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 0/7 In particolare, la fase di acquisizione delle risorse è strettamente accoppiata ad un azione di continua revisione e messa a punto del piano di riaccensione, anche in funzione delle strategie di ripristino messe in atto localmente. Requisiti tecnici e di affidabilità Piano di riaccensione - messa a punto -revisione uso Acquisizione della capacità di Blac Start Test periodici di verifica Figura.: Separazione della funzione Blac Start Capability in ambito liberalizzato In Fig..3 l effetto combinato dei servizi di blac start e delle altre risorse per la riaccensione è visualizzato con riferimento all impatto relativo sull entità del carico da ripristinare. Questa figura visualizza chiaramente come, se da un lato le unità in BS sono necessarie alla ripartenza del sistema nei casi di blac-out totale, dall altro il loro impatto sull entità del carico riacceso è limitato rispetto a quello di altre risorse (ad esempio: unità in load rejection). Figura.2: Separazione delle funzioni per la riaccensione (SRAS) in Australia

11 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. /7 Restoration sources & restoration plan Figura.3: Servizi di blac start e di rialimentazione nel processo di ripristino del carico.2 Quantificazione in ambito internazionale La determinazione dell assetto delle risorse necessarie per la riaccensione, in termini di quantità e locazione è di competenza del gestore della rete. A livello generale, le procedure utilizzate nei vari paesi tengono sempre conto degli elementi principali visualizzati in Fig..4. In pratica, la quantificazione relativa ai servizi di riaccensione è effettuata con riferimento ad un obiettivo esplicitabile in termini di tempo massimo di ripristino e carico minimo ripristinato. I valori per questi due parametri variano naturalmente da modello a modello: in Tab.. una sintesi dei dati disponibili per i paesi analizzati. Tabella.: Criteri per la quantificazione del servizio di BS ISO Massimo tempo di ripristino Minimo carico ripristinato CAISO 2h 80-00% PJM 6h 80% EMMCO 2h 90%

12 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 2/7 Set di contingenze Unità di blac-start Risorse di riaccensione rialimentazione Quantificazione umero, Locazione, Capacità, Affidabilità Valutazione Analisi di affidabilità Simulazione di blacout T(ripristino) < T Rmax Carico(ripristinato) > L Rmin Figura.4: Quantificazione dei servizi di riaccensione in ambito internazionale ella fase di valutazione, sulla base di un set di contingenze predefinite che causano significativi disservizi e richiedono la necessità di processi di ripristino, è simulato il comportamento del sistema in presenza di un prefissato insieme di unità di BS e delle altre risorse, caratterizzate anche in funzione di capacità e affidabilità. In base al risultato della fase di valutazione si determina se il quantitativo/locazione è sufficiente o se è necessario modificare gli assetti. el caso del EMMCO, la fase di quantificazione è estesa anche ai servizi per la rialimentazione: in Fig..5 la rappresentazione grafica di una possibile soluzione. In pratica, in funzione di diverse tipologie ed entità di risorse predisposte, varia l entità del carico ripristinato per intervallo di tempo, e di conseguenza il tempo totale per il ripristino dei livelli di carico prefissati.

13 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 3/7 Figura.5: Criteri di quantificazione dei servizi di ripristino (EMMCO) Per il raggiungimento dell obiettivo di rialimentazione del carico, in ogni modello si individuano alcuni requisiti tecnici minimi che le risorse devono possedere per potere accedere al processo di offerta. In Tab..2 è riportata una sintesi, per quanto riguarda le unità di blac start, con riferimento al tempo massimo di avviamento ed al tempo minimo di esercizio. In alcuni modelli sono anche indicati i requisiti di affidabilità delle risorse, in particolare, nel caso australiano, sono previsti diversi livelli di bac-up (secondario, di riserva) con requisiti di affidabilità differenziati per livello. Tabella.2: Requisiti per le unità di BS ISO Affidabilità % Massimo tempo di avvio [min] Minimo tempo di esercizio [h] Massimo numero di fallimenti CAISO <0 >2h PJM <90 >6h OTARIO >98% <30 Hydro >8h <3 <60 GT EMMCO >98% primary&reserve <80 Variable >75% secondary ell ottica di approvvigionare i servizi per la riaccensione su un mercato dedicato, dal modello australiano si osserva che il criterio per la quantificazione dei servizi di riaccensione può essere reso flessibile in base ad una valutazione del rapporto costi/benefici che si ottiene variando il livello di risorse predisposte.

14 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 4/7 Il beneficio di un ripristino più rapido dell intero carico può essere quantificato mediante correlazione con la riduzione del volume di energia non fornita, valutato rispetto al danno di energia non fornita. In Fig..6 la rappresentazione qualitativa di questo concetto. Supponendo di potere sviluppare la funzione costi/benefici, si potrebbe determinare il livello ottimale di servizi di riaccensione. In pratica, la messa a punto di una simile metodologia può risultare complessa poiché implica la modellizzazione di strategie di ripristino in presenza di differenti entità di risorse e del loro livello di affidabilità. In Fig..7 un confronto qualitativo dell evoluzione del processo di ripristino in funzione di diversi livelli di servizi per la riaccensione. Costs ($) Figura.6: Costi/benefici in funzione del livello dei servizi di riaccensione (quantità, rapidità, affidabilità) Figura.7: Evoluzione del processo di ripristino in funzione di diversi livelli dei servizi di riaccensione

15 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 5/7.3 Aspetti economici in ambito internazionale ella totalità dei mercati analizzati, il servizio di BS o i servizi per la riaccensione sono approvvigionati mediante contratti annuali tra fornitori e operatore di sistema su base annuale o poliennale. Criteri principali per la messa a punto delle funzioni di remunerazione possono essere:. Ricopertura dei costi 2. Remunerazione per la disponibilità di capacità 3. Remunerazione per l energia erogata in condizioni di ripristino 4. Remunerazione dell energia erogata durante le fasi di test 5. Penalizzazione per fallimento dei test periodici o per mancata fornitura del servizio 6. Incentivi per il mantenimento delle risorse di riaccensione In Fig..8 un esempio di processo di offerta per il modello EMMCO. A valle della raccolta delle offerte dei fornitori, il gestore provvede alla fase di validazione del servizio mediante accertamento dei requisiti e della sua valorizzazione. Da questa fase emerge una selezione di risorse in base alle quali si provvede all aggiornamento del piano di riaccensione e quindi alla fase di testing. Le risorse contrattualizzate sono poi remunerate secondo diverse modalità di cui si riportano alcuni esempi relativi ad unità di blac start. Figura.8: Esempio di processo di [offerta-valutazione-acquisizione-remunerazione] su base annua (EMMCO)

16 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 6/7.3. Esempio di funzione di remunerazione (CAISO) La funzione di remunerazione per il modello CAISO, per una generica unità, espressa in funzione dell anno y di riferimento è la seguente (modello bid-based): UREV ( y) = CapBid ( y) P Offerta per capacità di BS [$/MW] Capacità di BS [MW] Energia di BS erogata nell intervallo ty [MWh] n + Ty {[ EQBS ( t y ) EnBid ( t y )] + BSSUP( t y ) ADJ ( t y )} t = y Offerta per erogazione di energia in fase di ripristino [$/MWh] Costi di start-up riferiti all intervallo ty Oneri di Penalizzazione (.).3.2 Esempio di funzione di remunerazione (PJM) La funzione di remunerazione per il modello PJM, per una generica unità, espressa in funzione dell anno y di riferimento è la seguente (modello cost recovery): { 365 CDR P x + OM x + (50 C ) + FS }( + I ) ADJ ( ) UREV ( y) = t n FB VB Tr c F Fattore di unità [$/MWd] Stoccaggio combustibile Fattore di incentivazione (variabile) Capacità di BS [MW] Costi di training ($/h) Rapporto tra costi fissi per servizio di BS rispetto ai costi fissi di impianto (=0.0) Costi di Op.&maint. (unità) Rapporto tra costi fissi per O&M di BS rispetto ai costi di impianto (=0.0) Ore per il training Oneri di Penalizzazione (.2)

17 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 7/7.3.3 Esempio di funzione di remunerazione (EMMCO) La funzione di remunerazione per il modello EMMCO, per una generica unità, espressa in funzione dell anno y di riferimento è la seguente (modello bid-based): UREV ( y) = CapBid ( y) P n + T y T y { EQBS ( t y ) EnBid ( t y )} + { ET ( t y ) EnBidT ( t y ) ADJ ( t y )} t y = t y = Offerta per capacità di BS [$/MW] Capacità di BS [MW] Energia di BS erogata nell intervallo ty [MWh] Offerta per erogazione di energia in fase di ripristino [$/MWh] Energia erogata nell intervallo ty di test [MWh] Offerta per energia erogata durante il test [$/MWh] Oneri di Penalizzazione (.3) I modelli base sono sostanzialmente due: uno correlato con i criteri di offerta, l altro centrato sul riconoscimento di costi integrato da fattori di incentivazione a fornire il servizio.

18 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 8/7 2 IDETIFICAZIOE DI RISORSE DI RIPRISTIO ACILLARIZZABILI L individuazione e la classificazione sistematica delle risorse di ripristino, anche se non esaustiva, è stata sviluppata in una milestone apposita del sottoprogetto COSISTE ed illustrata nel relativo rapporto [2]. In esso sono stati proposti diversi livelli del concetto di risorsa che può intendersi come elemento singolo pertinente ad un proprietario o come accoppiamento di entità diverse che individua un sistema con aspetti di multiproprietà e gestione più articolata. Per gli obiettivi di valorizzazione si ritiene, in questa indagine preliminare, di considerare solo un insieme limitato di risorse, alcune singole, altre con connotazioni di sistema. Esse hanno in comune la caratteristica di potere essere individuate tecnicamente a priori e non come risultato di fasi preliminari di ripristino, e, almeno per quelle singole, la predisposizione ad essere inserite in un processo di ancillarizzazione. Per tale motivo non sono inserite le direttrici e le aree di riaccensione (nuclei) in quanto accoppiamenti di risorse primarie già classificate, e conseguentemente non sono proposte per la valorizzazione come risorse autonome. Le risorse considerate sono quelle all interno della porzione di rete rilevante in blac-out (priva di tensione); eventuali sezioni superstiti connesse con l esterno non sono risorse valorizzabili ma costituiscono un riferimento di rialimentazione. ella classificazione che segue, la terminologia è coerente con quella proposta nel rapporto [2]. 2. Sorgenti di prima riaccensione (blac start) Sorgenti di ripristino costituite da nodi singoli presenti all interno di una porzione della rete rilevante priva di tensione (blac-out parziale o totale), dotate di blac start capability. La Fig. 2. rappresenta schematicamente lo stato della sorgente nell istante immediatamente precedente l inizio del V=0 Blac Start G V=0 V=0 Rete Rilevante Figura 2.: Sorgenti di prima riaccensione ripristino. La sorgente di blac start è in grado di avviarsi in assenza di tensione sulla rete rilevante (questa condizione è associata al valore nullo di tensione ai nodi).

19 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 9/7 2.2 Generazioni passive in LR, zone di carico (Target principali) Sorgenti relative a nodi singoli o insieme di nodi (di carico) presenti all interno di una porzione della rete rilevante, prioritari da raggiungere nella strategia del ripristino. ella Fig. 2.2 sono rappresentate le due risorse nell istante che precede la sequenza di ripristino. Tali risorse necessitano di tensione sui nodi della rete rilevante cui afferiscono per potere eseguire le manovre di competenza. Si rappresenta quindi il percorso di rete rilevante in tensione, ad esempio ottenuto da una sorgente di blac-start. G V= Blac Start G V= V= V= Rete Rilevante Figura 2.2: Target principali 2.3 Isola di carico precostituibile (sorgente) Insieme di nodi (isola) presenti all interno di una porzione della rete rilevante superstiti al blacout totale o parziale, pianificate a priori nell ambito del piano di difesa e di riaccensione. In Fig. 2.3 è rappresentato lo stato della risorsa nella fase che precede la sequenza di ripristino. I nodi all interno dell isola sono per definizione in tensione. L isola può, in generale, avere la capacità di energizzare una porzione di rete rilevante adiacente e quindi può partire in assenza di tensione sui nodi esterni.

20 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 20/7 V=0 G V= V= V=0 Rete Rilevante Figura 2.3: Isola di carico 2.4 Carichi zavorra (Target strumentali) odi funzionali alla realizzazione dell accoppiamento tra una sorgente di ripristino di prima riaccensione o di rialimentazione ed un target principale. ella Fig. 2.4 è rappresentata la risorsa nell istante che precede la sequenza di ripristino. Tale risorsa necessita di tensione sui nodi della rete rilevante cui afferisce per potere eseguire le manovre di competenza. V= Blac Start G V= V= V= Rete Rilevante Figura 2.4: Target strumentali

21 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 2/7 2.5 Sorgenti di rialimentazione Sorgenti superstiti interne alla rete rilevante (Termoelettrici abilitati al LR, Turbogas abilitati al LR, Idroelettrici rimasti ai giri), e autoproduttori sui propri carichi privilegiati. La sorgente può, in generale, avere la capacità di energizzare una porzione di rete rilevante adiacente e quindi può partire in assenza di tensione sui nodi esterni (Si veda la Fig. 2.5). Maggiori dettagli sulle risorse individuate dal punto di vista della loro caratterizzazione tecnica ed affidabilistica sono presenti nel rapporto [2] nel contesto della procedura tecnica di ripristino. V=0 G V= V=0 V=0 Rete Rilevante Figura 2.5: Sorgenti di rialimentazione

22 Rapporto RETE Rete Trasmissione & Distribuzione Approvato Pag. 22/7 3 VALORIZZAZIOE DI RISORSE PER IL RIPRISTIO DEL SISTEMA Ai fini della valorizzazione gli aspetti rilevanti relativi ai servizi per il ripristino riguardano essenzialmente gli elementi generali già citati nel capitolo introduttivo. el seguito saranno quindi proposti alcuni criteri per l identificazione, nel complesso delle funzioni, di quelle effettivamente ancillarizzabili. Gli elementi per la valorizzazione dei servizi così identificati saranno quindi indagati con riferimento all interazione con la strategia di ripristino (locazione delle risorse e definizione delle procedure), e tenendo conto degli aspetti di rischio legati alla vulnerabilità del sistema ed all affidabilità delle risorse. 3. Criteri generali di valorizzazione Il processo di ripristino, come dettagliato nel rapporto [2], realizza la transizione del sistema elettrico dallo stato di ripristino, in particolare di BO, allo stato normale, in generale di allerta. Durante questo processo vengono rialimentati i carichi, riconnessa la generazione, interessate risorse di rialimentazione interne ed esterne alla rete rilevante; idealmente al termine del processo dovrebbero essere rispettati i requisiti di carico e generazione dispacciati in quel momento a meno dei carichi interrompibili ed eventualmente di generazioni soggette al teledistacco in un contesto contrattualizzato. La situazione descritta evidenzia, dal punto di vista energetico, un entità di energia non fornita come illustrato in Fig. 3.. Anche il tempo richiesto per il recupero gioca un ruolo primario; infatti, a parità di energia non fornita, un prolungato permanere della mancanza di energia può favorire fenomeni negativi altrimenti non stimolati in modo critico. Infine, un terzo aspetto da considerare è il numero di utenti complessivamente disalimentati e la logica evoluzione durante la transizione di normalizzazione. A parità di energia non fornita, infatti, l impatto, di natura più squisitamente sociale ma con ripercussioni economiche, è maggiore all aumentare del numero di utenti distaccati. Questo aspetto può essere evidenziato in un grafico analogo a quello precedente, dove in ordinata si trovano gli utenti disalimentati (Fig. 3.2). In definitiva, la severità del BO ed il relativo danno economico sono correlati, in modo non semplice da valutare, a questi fattori.