Integrazione della Generazione e della Domanda Attiva nelle reti di distribuzione

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1 Integrazione della Generazione e della Domanda Attiva nelle reti di distribuzione Christian D Adamo Responsabile vettoriamento e Misura DTR Toscana e Umbria Enel Distribuzione Firenze, Giornata di Studio AEIT, 21 Febbraio 2010

2 I. Il gruppo Enel ed Enel Distribuzione II.Evoluzione della generazione distribuita in Italia III. Integrazione della domanda attiva 2

3 Uso: pubblico Il Gruppo Enel nel mondo NORD AMERICA diffusa presenza nelle principali tecnologie rinnovabili (idro, geotermico, eolico) SLOVACCHIA Generazione (83%) RUSSIA primo operatore straniero verticalmente integrato (upstream gas, generazione, vendita) CENTRO AMERICA Impianti idro, geotermici ed eolici in Costa Rica, Panama, El Salvador e Guatemala PERU Generazione (30%) secondo operatore nella Distribuzione (19%) 1,2 Mln clienti CILE Generazione (37%) Distribuzione (32%) 1,6 Mln clienti COLOMBIA Generazione (21%) secondo operatore nella Distribuzione (15%) 2,3 Mln clienti ROMANIA secondo operatore nella Distribuzione (30%) 2,6 Mln clienti BRASILE 5,4 Mln clienti ARGENTINA Generazione (16%) secondo operatore nella Distribuzione (17%) 2,3 Mln clienti ITALIA Generazione (26%) Distribuzione (84%) 33 Mln clienti (elettricità e gas) SPAGNA Generazione (26%) Distribuzione (43%) 13 Mln clienti (elettricità e gas) Assets in 23 Paesi di 4 continenti 61 Mln di clienti > dipendenti 3

4 Enel Distribuzione: la Rete Elettrica 4 Macro Aree 11 Dipartimenti Territoriali 28 Centri di Controllo 115 Zone Dipendenti Oltre km di linee Cabine Primarie Cabine secondarie 31 milioni di clienti 85% della Rete di Distribuzione Italiana Generazione Attività liberalizzata Trasmissione Attività Regolata TERNA, Distribuzione Attività Regolata ENEL Distribuzione e altri operatori Vendita Attività liberalizzata 4

5 I. Il gruppo Enel ed Enel Distribuzione II.Evoluzione della generazione distribuita in Italia III. Integrazione della domanda attiva 5

6 Contesto di riferimento Driver Esterni Obiettivi Copenhagen, EU e Terzo Pacchetto Energia Andamento della domanda elettrica Incremento di produzione da fonti rinnovabili Liberalizzazione del mercato Rinnovo delle infrastrutture elettriche Driver per gli operatori di rete Qualità e sicurezza del servizio Integrazione delle fonti rinnovabili Abilitare la partecipazione attiva dei clienti Gestione dei flussi di energia Infrastruttura elettrica flessibile agli scenari futuri La rete elettrica fattore abilitante delle Smart Grids 6

7 Connessioni di impianti di produzione Impianti BT : consuntivi 2010 Uso: pubblico Regione CONNESSIONI BT Richieste in Del. 89/07 e Del. 99/08 Numero Potenza (MW) Abruzzo ,3 Basilicata 607 7,1 Calabria ,8 Campania ,0 Emilia Romagna ,9 Friuli Venezia Giulia ,2 Lazio ,6 Liguria 784 5,6 Lombardia ,7 Marche ,3 Molise 281 3,0 Piemonte ,2 Puglia ,4 Sardegna ,0 Sicilia ,4 Toscana ,0 Trentino Alto Adige ,4 Umbria ,2 Veneto ,8 TOTALE ,7 < > 100 Potenza connessa [MW] 7

8 Connessioni di impianti di produzione Impianti MT: consuntivi 2010 Uso: pubblico Regione CONNESSIONI MT Richieste in Del. 281/05 e Del. 99/08 Numero Potenza (MW) Abruzzo 40 18,7 Basilicata 18 22,8 Calabria 25 18,4 Campania 46 25,6 Emilia Romagna ,2 Friuli Venezia Giulia 21 18,7 Lazio 22 13,3 Liguria 13 13,1 Lombardia ,0 Marche ,0 Molise 15 10,2 Piemonte ,7 Puglia ,4 Sardegna 13 10,1 Sicilia 78 73,1 Toscana ,7 Trentino Alto Adige 28 16,0 Umbria 60 39,2 Veneto ,0 TOTALE < > 150 Potenza connessa [MW] 8

9 Richieste in corso su rete Enel Distribuzione Dettaglio per fonte energetica al MW NORD-OVEST NORD-EST richieste richieste MW MW CENTRO MW richieste MW SUD richieste MW MW TOTALE NAZIONALE 627 MW 708 MW 989 MW richieste Fotovoltaica Eolica Gas di discarica e biomasse Biogas Idraulica Non rinnovabile MW NUMERO

10 Aspetti tecnici di integrazione di Generazione Distribuita sulla rete Uso: pubblico L elevata penetrazione di GD sulla rete di distribuzione produce una serie di conseguenze sulla rete di distribuzione, in particolare: aumento della corrente di corto circuito; necessità di adeguamento del sistema di protezione e controllo; problematiche di regolazione della tensione e qualità del servizio; più complessa gestione e selezione dei guasti in rete; A tali fattori, si aggiunge la necessità di modificare i criteri di pianificazione, progettazione ed esercizio degli impianti MT e BT. Gestione di flussi multi-direzionali di energia 10

11 Verso un infrastruttura di rete attiva Reti attuali Reti del futuro Generazione di energia elettrica concentrata in alcune centrali di grandissime dimensioni Flusso di energia unidirezionale dalle Alte Tensioni (AT-MT) verso la Bassa Tensione (BT) Ridotta interazione della Generazione con i consumatori finali Generazione Distribuita e rinnovabile in forte espansione Flussi di energia multi-direzionali con ritorno dalla BT verso MT e AT Clienti attivi PROSUMERS : Producer- Consumers di energia Salto tecnologico: le Smart Grids 11

12 I. Il gruppo Enel ed Enel Distribuzione II.Evoluzione della generazione distribuita in Italia III. Integrazione della domanda attiva 12

13 La Roadmap Enel verso le Smart Grids Level of Implementation EUROPEAN ELECTRICITY GRID INITIATIVE SMART CITIES Initiative SMART GRIDS & SMART CITIES FULL ROLL-OUT EU INSTALLAZIONI PILOTA Active Networks EV and PHEV recharging infrastructure Smart Cities PROGETTI RICERCA EU ADDRESS Grid4Vehicles Smart Info, Active Demand, WI MAX, E- Mobility PROGETTI SVILUPPATI Telegestore Network Automation Work Force Mgmt Asset Management 2000 //

14 Gestione della Domanda Attiva Generazione Distribuita Domanda Attiva Fonte discontinua di energia Peak shaving Priorità di dispacciamento Demand Side Management Servizi ausiliari limitati Riduzione selettiva consumi Compensare la fluttuazione della generazione con la flessibilizzazione della domanda 14

15 Virtual Power Plant sulla rete di distribuzione Virtual Power Plant Criticità Intentional Islanding - Bilanci di carico in locale: - Previsione generazione/carico - Comunicazione real-time Generation Control - Flussi multidirezionali di energia - Servizi ausiliari e loro mercato - Sistema di protezione Gestione guasti - Riconfigurazione automatica rete 15

16 Progetti Pilota per le Smart Grids Advanced Metering Interface Comunicazione real time Intelligenza lungo linea Aggregazione misure Calcoli elettrici on line Possibilità connessione realtime Utilizzo dati contatori per esercizio rete Comunicazione wireless (WiMax, 3G, WiFi) Nuovi apparati di comunicazione Integrazione con i sistemi di Telecontrollo (STM) e di Telegestione (AMM) Interruttori e protezioni lungo linea Riconfigurazione automatica in caso di guasto Gestione flussi multidirezionali e islanding Bilanci di carico in locale Flussi multidirezionali Riconfigurazione automatica 16

17 Domanda attiva: progetto Address Active Distribution networks with full integration of demand and Distributed energy RESources Large Collaborative Project del 7 programma quadro di ricerca dell UE Durata 4 anni ( ) Coordinatore: Enel Distribuzione Budget totale: 16 M Consorzio di 25 partner Europei da 11 Paesi 17

18 Progetto Address: l Aggregator PROSUMERS 1. Interfaccia con i sistemi dei clienti per interazione realtime (segnali di prezzo, riduzioni di carico, aumento produzione da GD) 2. Aggregazione di diversi clienti anche su aree non contigue (Virtual Power Plant) Problemi: Costi di coordinamento Modelli di mercato per servizi ausiliari 3. Acquisto di energia dai Trader 4. Vendita di servizi agli operatori di rete ed ai trader (servizi ausiliari, programmazione della produzione, riduzione di carico) 18

19 Fattori chiave della Smart Grid Central and distributed resources Central and distributed intelligence Multi-directional flows management End user real time information and participation Smart equipments and power electronics 19