Il progetto Navicelli SmartGrids. Giovandomenico Caridi Navicelli di Pisa Sandra Scalari Enel Ingegneria e Innovazione

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1 Il progetto Navicelli SmartGrids Giovandomenico Caridi Navicelli di Pisa Sandra Scalari Enel Ingegneria e Innovazione

2 L obiettivo del progetto Il progetto nasce per dimostrare la fattibilità tecnica della gestione delle reti termiche ed elettriche di un distretto energetico di tipo terziario-industriale. Il sistema di gestione è in grado di interagire con la rete elettrica di distribuzione attraverso segnali di tipo tecnico-economici, per l ottimizzazione energetica locale e la fornitura di servizi alla rete in un ottica di struttura integrata SmartGrid.

3 I partner del progetto, costituiti in ATS NAVICELLI DI PISA SpA (capofila) Sviluppo Navicelli SpA Enel Ingegneria e Innovazione Area Tecnica Ricerca DESE - Università degli Studi di PISA (con la collaborazione di DC-Università degli Studi di Siena) PIN S.c.r.l Servizi Didattici e scientifici per l Università di Firenze SDI SpA CSA Centro Servizi Artigianato Finanziato nell ambito del POR-FESR Toscano Budget Totale di Progetto: 2,62 M Finanziamento GI: 40%

4 Il sito Navicelli La società Navicelli di Pisa SpA gestisce il canale dei Navicelli e le aree demaniali adiacenti ad esso. E una società pubblica i cui soci sono: Comune di Pisa Provincia di Pisa Camera di Commercio di Pisa Attualmente operano nell area 15 operatori, prevalente cantieri navali, alcuni con concessione su aree demaniali, altre su aree private. Il sito produttivo è in fase di certificazione come area APEA (Area Produttiva Ecologicamente Attrezzata) L area produttiva Estensione Totale: ~ m m2 15 cantieri inizialmente presenti 50 nuove realtà produttive 500 unità interne unità esterne

5 Obiettivi del progetto Analisi e simulazione dell integrazione nella rete di distribuzione di MT della produzione distribuita da fonti rinnovabili e cogenerative. Analisi e simulazione della gestione ottimizzata all interno delle singole realtà produttive della generazione distribuita, dei carichi e dei sistemi di accumulo elettrici e termici (hub energetico). Studio, simulazione e progettazione di dispositivi di compensazione per il miglioramento della qualità dell energia, in relazione ai particolari processi produttivi locali. Progettazione e realizzazione di un sistema di ottimizzazione di più unità produttive nell ottica di una interazione innovativa con il mercato elettrico (rete locale). Realizzazione dimostrativa, nel contesto attuale del mercato elettrico, con riferimento a uno o più operatori dell area Navicelli.

6 La struttura e i tempi del progetto ANNO 1 ANNO OO1 UNIPI Pianificazione rete termica e elettrica OO1 OO2 ENEL Strategie di Gestione OO3 UNIPI Dispositivo Compensazione OO2 OO3 OO4 PIN Accumulo termico OO5 SDI Sistema di gestione ottimizzata OO4 OO5 OO6 NAVIPI Test nel sito dimostrativo OO6 OO7 OO8 OO8 NAVIPI Disseminazione dei risultati OO7 CNA Gestione e Rendicontazione

7 L hub energetico L hub energetico è costituito da utenti di tipo terziario-industriale, ciascuno dei quali ha le seguenti caratteristiche: E dotato di una propria connessione alla rete Può essere dotato di sistemi di generazione e/o di accumulo E dotato di un sistema di controllo (carichi, generazione,.) Comunica con un sistema di controllo dell hub energetico, dal quale riceve indicazioni per la propria ottimizzazione Il sistema di controllo dell hub energetico può scambiare informazioni con il sistema di controllo della rete in un ottica di smart grid.

8 Pianificazione rete elettrica e termica Caratterizzazione dell'area dei Navicelli per valutare le potenzialità di sfruttamento di fonti rinnovabili (fotovoltaico, eolico, cogenerazione e biomasse) ed i fabbisogni energetici Definizione di scenari di simulazione basati sulle ipotesi di sviluppo dell area e identificazione dello scenario di dimostrazione che si baserà su quanto realmente disponibile nella fase realizzativa. Impianti realizzati Impianti autorizzati Pensilina FV 20 KW Microeolico 6 KW Barriere fonoassorbenti con FV integrato 4,9 kw Impianto FV su tetto* 200 kw FV Impianto FV (Toscana energia) 3,7 MW Pensiline FV* 1 MW

9 Studio e sviluppo delle strategie di gestione Funzione Obiettivo Massimizzare il guadagno di esercizio (=Ricavi Costi) dell aggregato attraverso una definita gestione delle variabili manipolabili. Ricavi Costi Costi evitati di acquisto dell energia: valorizzazione economica dell energia che è stata prodotta e auto-consumata in loco, in base alla mancata tariffa di acquisto Ricavi da vendita delle eccedenze (alla rete o a un soggetto terzo): valorizzazione economica dell energia che è stata prodotta ma non auto-consumata in loco, in quanto eccedente rispetto alle esigenze del carico locale, in base alle tariffe di vendita Eventuali incentivi in conto esercizio (Certificati Verdi, Conto Energia,.) Combustibile Oneri di O&M Costi assicurativi e fiscali Variabili manipolabili Il dispacciamento della potenza elettrica attiva e reattiva delle unità di produzione (solo curtailment nel caso di sistemi di produzione non programmabili come il fotovoltaico o l eolico) e della potenza termica dei sistemi di produzione del calore e del freddo; Il Demand Side Management: capacità di agire su quote di carico differibili nel tempo o modulabili in ampiezza; Eventuali sistemi di accumulo energetico.

10 Studio e sviluppo delle strategie di gestione Algoritmo di ottimizzazione preliminare sviluppato Ipotesi Modello che prevede più "stabilimenti" allacciati a una rete di media tensione radiale. Ogni stabilimento può avere al suo interno cogenerazione, carichi elettrici e termici, produzione eolica e fotovoltaica, dispositivi di accumulo elettrico e termico. Dati di ingresso Carichi, dati strutturali dei vari componenti, prezzi orari del gas (con le accise distinte x tipologia d'uso: cogenerazione, defiscalizzato, caldaia integrazione) e dell'energia acquistata/ceduta ( con eventuali incentivi) Cosa fa Su base temporale del quarto d ora dispaccia la potenza attiva e reattiva della produzione e degli accumuli in modo da massimizzare l'utile dell'aggregato, nel rispetto dei vincoli sotto indicati Vincoli Di massimo flusso sulle linee Di tensione sui nodi di rete Di capability dei generatori

11 GRAZIE PER L ATTENZIONE