Politiche energetiche ed ambientali. Previsioni sull energia prodotta da rinnovabili

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1 Generazione Diffusa: Impatto sulla Rete Elettrica di Trasmissione Nazionale Sviluppo della generazione diffusa in Italia MILANO, 30 APRILE 2009 Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 1 La Rete Elettrica di Trasmissione Nazionale (RTN) Stazioni elettriche Stazioni elettriche Trasformatori (n.) Capacità di trasformazione (MVA) Stalli (n.) Linee di trasmissione 380 kv 220 kv 150 kv Total km km km km km Linee di interconnessione con reti estere (n ) 20 Richiesta di energia elettrica (GWh) Terna è proprietaria e gestore unico della rete elettrica di trasmissione nazionale. 2 operatore della trasmissione elettrica in Europa 1 al 31 dicembre 2007 Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 2 1

2 Politiche energetiche ed ambientali Necessità di aumentare la sicurezza degli approvvigionamenti e ridurre la dipendenza energetica dai combustibili fossili Una politica energetica per l Europa Promuovere la sostenibilità ambientale e contrastare i cambiamenti climatici Garantire la competitività delle economie europee e la disponibilità di energia a prezzi accessibili Pacchetto Clima Energia 20/20/20: 20% di energie rinnovabili (17% per l Italia) -20% di emissioni gas effetto serra rispetto al % riduzione di consumi e aumento dell efficienza energetica 10% di biocarburante Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 3 Previsioni sull energia prodotta da rinnovabili Obiettivo non Vincolante 2010 Energia Rinnovabile Energia Richiesta Obiettivo Vincolante % 20 % (Italia: 17%, 5,2% nel 2005) Position Paper Italian Government, ENEA Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 4 2

3 Sviluppo capacità di generazione Richieste di connessione da fonti rinnovabili (impianti con P > 10 MVA 1 ) Richieste totali: n Italia N Nord 135 Centro 236 Sud Isole 346 TOTALE Eolico Solare Biomasse Altro rinnovabile a Febbraio 2009 Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 5 Sviluppo capacità di generazione Sviluppo capacità di generazione da fonte eolica N. richieste Potenza media per connessione MW Eolico installato entro il 2013/2014: MW Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 6 3

4 Sviluppo capacità di generazione Sviluppo capacità di generazione da fonte solare La potenzialità energetica di una località viene espressa mediante l'insolazione media annua, cioè la quantità di energia solare che nell'arco di un anno incideid su una superficie di 1 m². Le ore equivalenti di produzione rappresentano il numero di ore di insolazione nell'arco dell'anno riportate alla condizione di irraggiamento nominale (1000 W/m²). Nell'Italia meridionale si misurano 1800 ore equivalenti di insolazione all'anno; ciò significa che un impianto fotovoltaico della potenza nominale di 1 kw è potenzialmente in grado di produrre 1800 kwh all'anno. Tipicamente, la potenza di un impianto fotovoltaico è circa l'80-85% di quella nominale: di conseguenza la producibilità effettiva di un impianto da 1 kw è di circa 1500 kwh/anno. N. richieste Potenza media per connessione MW Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 7 Verso la generazione diffusa (GD) Nuovo scenario Necessità maggiore flessibilità del sistema elettrico, nuovi scenari legislativi ed economici, risparmio energetico e l impatto ambientale stanno apportando notevoli spinte per lo sviluppo di sistemi distribuiti di generazione ed accumulo di diverse tecnologie. La presenza della GD comporta rilevanti effetti nell esercizio delle reti di distribuzione: la presenza di flussi bidirezionali, l incremento al contributo delle correnti di corto circuito, l impatto sui livelli di tensione e il peggioramento del sistema delle protezioni e del loro coordinamento sono alcuni dei principali effetti. Una massiccia diffusione della GD comporterà nel lungo periodo una profonda rivisitazione degli schemi delle reti di distribuzione e della filosofia di controllo e protezione, che renderà la rete di distribuzione del futuro simile alla attuale rete di trasmissione. Il ruolo fondamentale che la UE ha assegnato alla GD e all uso delle fonti rinnovabili porterà ad un aumento del tasso di penetrazione. In uno scenario caratterizzato da una molteplicità di offerte di generazione privata, da un forte grado di incertezza e da vincoli spesso tra loro contrastanti, diventa fondamentale la necessità di pianificare le reti di distribuzione in modo da determinare le scelte non solo più convenienti dal punto di vista economico, ma anche più affidabili. Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 8 4

5 Verso la generazione diffusa (GD) Vantaggi Svantaggi Minor impatto ambientale e miglior sfruttamento delle energie rinnovabili a livello diffuso su tutto il territorio Produzione di energia pulita con costi marginali quasi nulli Riduzione perdite di trasmissione Problemi di gestione dei flussi di potenza dovuti ad un elevata penetrazione della GD sul sistema elettrico per inadeguatezza dei sistemi di protezione e capacità di trasporto Problemi di approvvigionamento dei margini di riserva per far fronte alle fluttuazioni della generazione diffusa non programmabile Necessità di incentivazioni, indispensabile per garantire redditività alla GD Determinazione di isole di generazione e carico in grado di autosostenersi Riduzione dipendenza energetica da fonti tradizionali Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 9 Integrazione nel sistema di Trasmissione Nuovo scenario Sistema di distribuzione: la parte più sfidante Driver: fonti rinnovabili generazione diffusa (GD) connessioni sulla rete MT o BT Elevato numero di potenziali utenti della rete necessità di adeguare/modificare la struttura della rete Prosumers sono una nuova categoria di utenti che hanno bisogno di accedere ai meccanismi di mercato Sistema di trasmissione: i interessi indiretti Bilanciare il sistema richiede la conoscenza di qualsiasi evento che può influenzare le prestazioni di Input/Output per il sistema stesso Il comportamento di una rete di distribuzione, prima e dopo il disturbo è di vitale importanza per la sicurezza Il sistema di trasmissione è responsabile dell adeguatezza e della sicurezza del sistema elettrico Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 10 5

6 Integrazione nel sistema di Trasmissione Nella pianificazione l interconnessione è una priorità per: sostenere la non programmabilità delle fonti rinnovabili raggiungere un costo inferiore e massimizzare l integrazione delle fonti rinnovabili N ll i i ll tt i l t ità t t di mano: Nuovi materiali Nuovi componenti Nuove soluzioni tecniche (es. FACTS) Ogni fase Nell ingegneria e nella progettazione le nuove opportunità sono a portata presenta una nuova sfida o una severa Nel controllo e nella gestione del tempo reale: limitazione Market e Trading in larga scala, tra i diversi sistemi richiedono nuovi strumenti, più e nuove informazioni in input/output La sicurezza dell alimentazione nei grandi sistemi interconnessi richiede sistemi di controllo e supervisione comuni I margini limitati nel tempo reale richiedono efficienti piani di difesa I costi dei sistemi ancillari combinati con i requisiti necessari richiedono un ottimale risoluzione delle congestioni Tali problematiche non possono essere risolte manualmente o grazie alle abilità del dispacciamento di turno. La cooperazione e il quadro normativo sono necessari. Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 11 Integrazione nel sistema di Trasmissione A che punto siamo adesso? La distribuzione dovrà inventare qualcosa di completamente nuovo modellizzazione di sistemi e di strumenti di calcolo, fin dagli anni 80 elevata conoscenza del comportamento dei sistemi La trasmissione avrà il compito di ri-ingegnerizzare le soluzioni IEDs sono al di là delle fasi di test. Sono stati compiuti progressi nei protocolli e negli standard La tecnologia e lo scambio di informazioni non possono essere risolti da un unico gestore. Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 12 6

7 Generazione Diffusa: Impatto sulla Rete Elettrica di Trasmissione Nazionale Sviluppo della generazione diffusa in Italia MILANO, 30 APRILE 2009 Pianificazione e Sviluppo Rete / Pianificazione Rete 13 7