Università degli Studi di Perugia Facoltà di Ingegneria Corso di laurea specialistica in Ingegneria Meccanica

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Giorgiana Frigerio
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1 Università degli Studi di Perugia Facoltà di Ingegneria Corso di laurea specialistica in Ingegneria Meccanica Corso di Impatto ambientale Modulo Pianificazione Energetica a.a. 2012/13 Prof. Ing. Francesco Asdrubali Centralizzazione dell energia elettrica Reti elettriche Tariffe elettriche

Pianificazione Energetica a.a. 2012/13 Prof. Ing.

2 Centralizzazione dell energia elettrica,reti elettriche e tariffe elettriche Reti di distribuzione dell energia elettrica La centralizzazione dell energia elettrica Diagrammi di carico Curve di carico della rete elettrica Copertura della richiesta in Italia Costo del servizio Produzione di energia Tariffe elettriche

elettrica Diagrammi di carico Curve di carico della rete elettrica Copertura

3 Reti di distribuzione dell energia elettrica

4 La centralizzazione dell energia elettrica Vantaggi è facilmente trasportabile, con basse perdite, costi ridotti, basso impatto ambientale è facilmente convertibile è facilmente misurabile Svantaggi non è accumulabile, se non in piccole quantità e con costi elevati deve essere prodotta nell istante in cui è richiesta dall utenza

convertibile è facilmente misurabile Svantaggi non è accumulabile, se non in

5 Diagrammi di carico Coefficiente di carico 8760 P ( h) dh P 0 Coefficiente di utilizzazione P0 = Potenza nominale

6 Diagrammi di carico Vantaggio della centralizzazione: Le punte di carico delle singole centrali non sono simultanee nel tempo Variabilità della richiesta P P è minore per la curva risultante rispetto ai contributi singoli Un unica centrale lavora in modo più uniforme e con picchi più smussati La rete deve far fronte ad un carico massimo MINORE della somma delle punte delle singole centrali

rispetto ai contributi singoli Un unica centrale lavora in modo più uniforme e con picchi più

8 Curve di carico della rete elettrica

9 Curve di carico della rete elettrica

10 Curve di carico della rete elettrica

11 Curve di carico della rete elettrica

12 Curve di carico della rete elettrica Fabbisogno di potenza sulla rete italiana Curva di carico del giorno di punta massima e minima relativo al 1985 e 1986

13 Curve di carico della rete elettrica Fabbisogno di potenza sulla rete italiana Curva di carico del giorno di punta massima e minima relativo al 2010 e 2011 Dati TERNA S.p.A.

16 Diagramma giornaliero della potenza oraria richiesta sulla rete italiana nel 3 mercoledì di ciascun mese nel 2009

17 Diagramma giornaliero della potenza oraria richiesta sulla rete italiana nel 3 mercoledì di ciascun mese nel 2009 Dati TERNA S.p.A.

18 Potenza oraria relativa al consumo interno lordo di energia elettrica in Italia nel 3 mercoledì del mese di dicembre 2009 Dati TERNA S.p.A.

19 Copertura della richiesta in Italia L'energia richiesta su una rete è la produzione destinata al consumo meno l'energia elettrica esportata più l'energia elettrica importata. L'energia elettrica richiesta è anche pari alla somma dei consumi di energia elettrica presso gli utilizzatori ultimi e delle perdite di trasmissione e distribuzione. Richiesta= Produzione +Import Export La produzione lorda di energia elettrica di un insieme di impianti di generazione, in un determinato periodo, è la somma delle quantità di energia elettrica prodotte, misurate ai morsetti dei generatori elettrici. Somma delle quantità di energia immesse in rete. La produzione netta di energia elettrica di un insieme di impianti di generazione, in un determinato periodo, è la somma delle quantità di energia elettrica prodotte, misurate in uscita dagli impianti, deducendo cioè la quantità di energia elettrica destinata ai servizi ausiliari della produzione (servizi ausiliari di centrale e perdite nei trasformatori di centrale). Il consumo interno lordo di energia elettrica è uguale alla produzione lorda di energia elettrica più il saldo scambi con l'estero. E' definito al lordo o al netto dei pompaggi a seconda se la produzione lorda di energia elettrica è comprensiva o meno della produzione da apporti di pompaggio (quota di energia necessaria agli impianti di sollevamento per il funzionamento delle pompe, esclusivamente destinata alla produzione di energia elettrica).

Richiesta= Produzione +Import Export La produzione lorda di energia elettrica di un insieme di impianti di generazione, in un determinato periodo, è la somma delle quantità di energia elettrica

20 Copertura della richiesta in Italia

21 Copertura della richiesta in Italia Curva di durata riporta in ascissa la durata annua per la quale il carico si mantiene maggiore o uguale al valore indicato in ordinata L area sottesa esprime l energia elettrica che viene assorbita da un utenza all anno (kwh/anno)

22 Curva di durata della potenza oraria richiesta sulla rete italiana nel 2009

23 Copertura della richiesta in Italia

24 Saldo estero

25 Dati di esercizio del sistema elettrico nazionale 2011-Terna S.p.A.

26 Costo del servizio produzione di energia COSTO DEL kwh a) Ammortamento impianti b) Interessi passivi c) Spese generali amministrative d) Spese manutenzione ordinaria e) Spese manutenzione strordinaria f) Spese per combustibile g) Perdite di energia 1 COSTI FISSI a)+ b) +c) + d) COSTI PROPORZIONALI e)+f) + g) 2 COSTO DI POTENZA a) + b) + d COSTO DI UTENZA c) COSTO DI ENERGIA e) + f) + g) 3 COSTO CAPITALE a)+ b) COSTO DI ESERCIZIO c) + d) COSTO MARGINALE e) + f) + g)

27 Costo del servizio produzione di energia Valore Esprime la misura della attitudine che un insieme di individui riconosce ad un bene o a un servizio in ordine al raggiungimento di determinati scopi Prezzo In una economia di mercato dovrebbe essere pari al costo aumentato di una congrua remunerazione (profitto)

28 Costi per unità di potenza installata Costo di produzione Tipo di impianto

29 Costi per unità di energia prodtta Costo totale annuo per la disponibilità e l impiego di 1 KW installato (costo specifico) C' C fissi C * h var Cfissi=somma dei costi fisti per kw installato Cvar=somma dei costi variabili unitari per kwh installato h=ore di funzionamento Costo unitario medio del kwh prodotto dalla centrale C C ' h tg

30 Costi/curva durata della potenza Sovrapporre i trapezi che rappresentano i costi in un unico diagramma Grafico 1) Costo medio unitario Condurre le rette per i vertici del poligono dato dalla sovrapposizione dei trapezi Grafico 2) Costo di produzione Intersezione con il diagramma di durata (grafico 3) Grafico 3)

32 Tariffe elettriche Tariffa binomia p = prezzo complessivo annuo a = corrispettivo di potenza b = corrispettivo di energia (medio) p ap be P = potenza impegnata E = energia venduta BIORARIE P>6 KW ore di punta ore piene 7,00-21,30 Lun-Ven ore vuote le rimanenti MULTIORARIE P>400 KW ore di alto carico ore di medio carico ore vuote

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