LO STORAGE DI ELETTRICITÀ E L INTEGRAZIONE DELLE RINNOVABILI NEL SISTEMA ELETTRICO. I BATTERY INVERTERS. Fiera Milano 8 maggio 2014

Transcript

1 LO TORAGE DI ELETTRICITÀ E L INTEGRAZIONE DELLE RINNOVABILI NEL ITEMA ELETTRICO. I BATTERY INVERTER Fiera Milano 8 maggio 2014 PV+sorage e gesione dei carichi: allineare la produzione foovolaica al consumo domesico in applicazioni residenziali e del piccolo commerciale. REACT-4.6-TL Guido Fiesoli - Markeing Produc Managemen Direcor, ABB Proocollo di Kyoo Traao Inernazionale dell 11 Dicembre 1997 a proposio di riscaldameno globale del pianea. Obbieivi «202020» enro il Ridurre emissioni di C02 del 20% rispeo ai livelli del Il 20% dell energia consumaa deve provenire da sorgeni di energia rinnovabili 3.Migliorameno dell efficienza energeica per un risparmio energeico del 20%

2 Energie Rinnovabili Quindi Usare Energie Alernaive Favorire le Energie Rinnovabili Tra le più accessibili c è l Energia da olare Foovolaico Con l Energia da orgene Eolica, sono classificae come FRNP, Foni Rinnovabili Non Programmabili La Non Programmabilià e le possibili veloci dinamiche possono meere in crisi le sorgeni radizionali di energia con implicazioni sulla sabilià della ree Lo orage in ue le sue varie forme viene in aiuo con diverse applicazioni (load leveling, spinning reserve, peak shaving, frequency regulaion, volage regulaion, invesmen deferral) orage elerochimico PV+orage per mercai residenziale e piccolo commerciale MPPT Charger Inverer LV grid Mercai con ala penerazione di energie rinnovabili. Auo-consumo Auo-sufficienza energeica orage per Uiliy scale Inverer MV swich gear MV subsaion MV grid Propriamenedimensionai per l applicazione specifica

3 PV+orage, leve di mercao orage può dare risposa a ui i puni: Aumenando la porzione di energia da FV auo-consumaa, per esempio in un secondo momeno o la noe Riducendo le spese originae dalla coperura dei picchi, peakshaving Un Load Manager inegrao può gesire lo sposameno oimale dei consumi nel giorno secondo disponibilià sorgene FV Comparison of Grid Conneced Residenial FiT Raes and Elecriciy Raes by Counry FiT Rae vs. Elecriciy Rae ($/kwh) Reail Elecriciy Rae FiT Rae Germany (5 kw sysem) UK (3.5 kw sysem) Ialy (4.5 kw sysem) Japan (4.0 kw sysem) PV+orage Residenziale, TAM * EMEA Residenial orage CAGR MW (PV) % Unis 12,422 34,561 67, , , % Germany 10,400 19,024 32,175 54,154 67, % Ialy 1,156 2,854 7,700 14,385 18, % UK 578 3,805 7,700 15,231 27, % Res of EMEA 289 8,878 20,075 46,256 92, % * Mercao del Rerofi escluso, solo nuove insallazioni sorgene IH research (Aug 2013) È previso asso di crescia aggressivo e rapida penerazione di mercao nei prossimi 4 anni Germania paese guida in Europa, già aivo piano incenivi dal Maggio 2013 (KFW 275 program) orage può aprire uleriori possibilià di sviluppo con l inegrazione in smar-home e smar-grid

4 ime riduzione cosi Lihium-Ion La riduzione cosi per baerie Lihium-Ion è previsa essere pari al 10% YoY dal 2014 Il mercao dei Veicoli Elerici guiderà la l erosione Auo-consumo & Auo ufficienza Energeica Per applicazioni residenziali O (Oupu, kwh) Grid ImpianoFV+INV P (Produzione, kwh) C (Consumo, kwh) Carichi domesici I (Inpu, kwh) Home Energy Managemen ysem, HEM, gesisce i carichi per aumenare l auo-consumo domesico

5 orage + Gesione carichi = allineare Produzione al Consumo per Energy aving Limiazioni di Poenza negli sd receni L evoluzione delle regole: CEI 0-21 Ialy, P=f(f) VDE A-RN 4105 Germany, P=f(f) Limiazione di poenza imposa da remoo (realà in Germania, previsione in Ialia) Divieo di esporare in ree in sisemi senza incenivi (pagna)

6 PV+orage Impiano FV PV Inverer + orage Conaore Produzione I possibili percorsi energeici: PV in Ree PV in Baeria PV ai Carichi Baeria ai Carichi Baeria in ree Ree in Baeria (?) Ree ai Carichi Carichi Domesici Conaore cambio Ree E-Mobiliy Logica Locale, obieivo: minimizzare l acquiso di energia REACT, RE Accumulaor Conversion Technology Inverer 2 GRID DC/DC METER 1 METER 2 METER DC/AC 1 m ar oc ke 1 m ar oc ke 2 m ar oc ke # Obieivo P 0/min REACT + Energy Meer, funzione base: gesione flussi energeici - Misura della Poenza da e verso la Ree (obieivo da oimizzare) - Gesione Poenza da e verso la Baeria - Misura Poenza PV disponibile - Misura del consumo domesico per differenza

7 REACT, RE Accumulaor Conversion Technology Inverer 2 GRID DC/DC METER 1 METER 2 METER DC/AC GoGo1 GoGo2.. GoGo4 1 REACT: PV Inverer Baeria Meer Minimizzare acquiso energia Gesione nr.4 carichi domesici REACT, sviluppi possibili Inverer 2 GRID DC/DC METER 1 METER 2 METER DC/AC Reac: funzioni di base =; conrollo carichi a carico di HEM, sesso obieivo, minimizzare l acquiso di energia WEB Poral R485 PC 1 Rf Comm. mar ocke MART PHONE mar ocke1 4 mar ocke2 Home Energy Managemen ysem 3 Load Manager: comanda aivamene i carichi domesici nel empo, basao su previsione meeo, abiudini di consumo, ariffe variabili, saegie locali.

8 Performance di sisema, simulazione annuale Obieivo della imulazione: Tes delle sraegie di conrollo Verifica dei risulai Parameri di imulazione: Limii della Baeria come in REACT Max poenza esporabile (i.e. 60% della poenza DC insallaa per la Germania) Possibilià di comando di un solo GoGo Relay Impiano FV Dai: da insallazioni reali Localizzazione: Germania e Ialia Poenza FV: 5 kw Baeria: 2 kwh Consumi domesici 4100 kwh annui Famiglia prevalenemene al lavoro Risulao: confrono ra PV puro, PV+sorage e PV+sorage+load managemen Risulai della simulazione Ialia Rienro invesimeno (anni) 5kW PV 5kW PV + 2kWh baeria 5kW PV + 2kWh baeria + GOGO Germania Rienro invesimeno (anni) 5kW PV 5kW PV + 2kWh baeria (2) 5kW PV + 2kWh baeria + GOGO (2) ABB Group June 10, 2014 lide 15

9 Esempio consunivo energeico giornaliero Auo-Consumo = Auo-ufficienza Energeica 2 Uso della Baeria = = 100% 2 Inerfaccia Uene per conrollo remoo

10 REACT Insallazione in Ialia Conclusioni Il sisema energeico globale deve muovere verso le energie rinnovabili saggiamene adoae per scela e per opporunià, ma nel fare queso occorre assicurare la sabilià della ree e rovare in uo ciò imporani occasioni per la crescia e lo sviluppo indusriale. Con il coso dell energia in cosane ed inesorabile ascesa e con la imprevedibilià delle sorgeni rinnovabili, occorre operare simulaneamene in due direzioni indipendeni ma che si sosengono a vicenda: l accumulo energeico e la gesione dinamica dei carichi elerici. Con l accumulo si sposa in avani la disponibilià di energia elerica menre con il load managemen si può enare di allineare il consumo al momeno in cui la produzione locale è disponibile. Così facendo, avendo cioè produzione da rinnovabili e consumi più prevedibili, si rende possibile produrre energia a km zero. Consorziare o aggregare prosumers, produori/consumaori prevedibili, ci inroduce al mondo delle smar grid con panorami ui nuovi nel valore dell energia e nei personaggi che possono rovarsi a conraare il prezzo dell energia.

11 ABB Group June 10, 2014 lide 20