IL RUOLO DELL ACCUMULO NEL PROCESSO DI DECARBONIZZAZIONE DEL SISTEMA ENERGETICO. Michele de Nigris. Livorno, 5 dicembre 2018

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1 IL RUOLO DELL ACCUMULO NEL PROCESSO DI DECARBONIZZAZIONE DEL SISTEMA ENERGETICO Michele de Nigris Livorno, 5 dicembre 2018

2 Le emissioni di CO 2, stabili nel periodo malgrado una crescita globale del PIL, hanno ripreso a crescere nel 2017

3 Le concentrazioni di CO 2 nell alta atmosfera, responsabili del riscaldamento globale e dei cambiamenti climatici, hanno accentuato il trend in aumento, malgrado le misure intraprese nel settore energetico per frenarne la salita

4 La crescita delle emissioni di CO 2 è avvenuta malgrado l incremento significativo dell apporto delle rinnovabili al mix energetico globale. L incremento della domanda di energia è stato di 2,1% nel 2017

5 Scenario italiano al 2030 considerato per il piano energia-clima - bozza Quota FER su cons. fin. lordi 17,4% (2017) 30% Quota FER elettriche 34% 55,4% Quota FER termiche 18,9% 33% Quota FER trasporti 7,2% 21,6% Produzione FER elettriche 104 TWh 187 TWh Fotovoltaico 19,7 GW 50 GW Eolico 9,8 GW 18 GW Tasso di crescita FV ,33 GW/anno Domanda = 329 TWh Picco estivo = 64 GW Import/export = 28,5 TWh Phase-out totale carbone Piano di Sviluppo della RTN 2017 di TERNA 12 GW di FV con accumulo per max autoconsumo

6 FOCUS SUL SISTEMA ELETTRICO Il sistema elettrico deve essere mantenuto in ogni momento in perfetto equilibrio tra generazione e carico.

7 Mercato flessibile: remunerazione dei servizi di aiuto al sistema energetico Accumulo energetico: polmone di compensazione tra generazione e carico Rete elettrica flessibile: le risorse anche lontane compensano gli squilibri attraverso la rete Carico flessibile: il carico insegue la generazione Generazione flessibile: la generazione insegue il carico

8 1.

9 CONVENZIONALE: ciclaggio, minimo tecnico, capacità di rampa RINNOVABILE: regolazione per flessibilità a scendere (no curtailment). DSM industriale: cicli di produzione DSM domestico: tariffe e risposta consumatore, autoconsumo P-t-H: utilizzo ACS per flessibilità. generazione rete carico AUMENTO CAPACITA TRASPORTO (aumentare perimetro di flessibilità) GESTIONE OTTIMALE ESISTENTE (DLR)

10 ACCUMULO ENERGETICO MECCANICO: POMPAGGIO IDROELETTRICO, ARIA COMPRESSA, VOLANI, LIQUIDI CRIOGENICI ELETTRICO: SUPERCAPACITORI, SMES TERMICO: CALORE SENSIBILE, CALORE LATENTE, TERMO-CHIMICO CHIMICO: SOLIDO, LIQUIDO GASSOSO (ES. H2, SYNGAS) ELETTROCHIMICO: BATTERIE DI ACCUMULATORI

11 PIANTIF. GENERAZ. E TRASMISS. ADEGUATEZZA SISTEMA. COMPORTAMENTO STAGIONALE GENERAZIONE VARIABILE DISPACCIAMENTO GENERAZIONE GIORNO PRIMA RI-DISPACCIAMENTO CORRETTIVO PREVISIONI AGGIORNATE. BILANCIMENTO GENER. VARIABILE ERRORE FORECAST.

12 ACCUMULO ENERGETICO ACCUMULO STAGIONALE SERVIZI DI RETE QUALITA FORNITURA MOBILITA ELETTRICA

13 IMPIANTI DI POMPAGGIO IDROELETTRICO EFFICIENZA DINAMICA MATURITA INVESTIM. COSTI DI GESTIONE E MANUTENZIONE LOCALIZZAZIONE SITI IDONEI, ASPETTI AMBIENTALI POSSIBILITA TECNICHE ALTERNATIVE: TRA LAGHI ESISTENTI Potenziale massimo 1000 MW INVASO ESISTENTE vs NUOVO Potenziale teorico 62000MW realistico 6400 MW POMPAGGIO MARINO - Potenziale teorico 18000MW realistico 5400 MW POMPAGGIO SOTTERRANEO

14 POMPAGGIO IDROEL. POMPAGGIO MARINO POMPAGGIO SOTTERR.

15 IMPIANTI DI ACCUMULO ELETTROCHIMICO EFFICIENZA DINAMICA MATURITA INVESTIM. COSTI IN CONTINUA DIMINUZIONE DENSITA DI ENERGIA ANCORA LIMITATE RISCHI SICUREZZA SFIDA: COSTO <150 /kwh; NUMERO CICLI DI RICARICA >3000 ; Ps >10kW/kg; Es >350Wh/kg PENETRAZIONE BATTERIE SERVIZIO RETE ANCORA LIMITATA (0,9% MW vs MW) APPLICAZIONE PER SERVIZI DI RETE (FRNP) LATO UTENTE ABILITANTE AUTOCONSUMO LATO DISTRIBUTORE DIFFERISCE INVESTIMENTO RINFORZO RETE

16 MITIGAZIONE CONGESTIONI DA FRNP IMPIANTI IN ESERCIZIO EFFETTIVO ASSERVITI A ESIGENZE RTN TELECONTROLLATI E TELECONDOTTI SPERIMENTAZIONE TECNOLOGIE A SUPPORTO SERVIZI DI RETE TEST DI APPLICAZIONI E FUNZIONALITA INNOVATIVE PER RISORSE DEL DISPACCIAMENTO

17 POWER-TO-GAS IDROGENO EFFICIENZA DINAMICA MATURITA INVESTIM. CONVERSIONE ECCESSO ENERGIA ELETTRICA IN GAS (es. IDROGENO): ELETTROLIZZATORI (H 2 O) DENSITA ENERGETICA ELEVATA CAPACITA DI ACCUMULO POTENZIALE ELEVATA LOCALIZZAZIONE SITI IDONEI, ASPETTI AMBIENTALI, SICUREZZA EFFICIENZE DI CONVERSIONE LIMITATE

18 APPLICAZIONE DI APPROCCI E METODI SPERIMENTATI CON SUCCESSO NELL AMBITO DI STUDI SU CATTURA E SEQUESTRO DI CO 2 PER VALUTAZIONE POTENZIALE E TECNICHE DI ACCUMULO H 2, ANCHE IN STRUTTURE OFFSHORE IN DECOMMISSIONING

19 ACCUMULO ENERGETICO ABILITA RAGGIUNGIMENTO OBIETTIVI PIANO ENERGIA-CLIMA Overgeneration simulazione riserva Riserva non disponibile Numero ore di Congestione CS - CN TWh GWh H SEN , Rete + FRNP a scendere -48% -53% + Rete + FRNP + SdA: 0,75 GW BAT + 0,78 PHydro -63% -97% + Rete + FRNP + SdA: 1,25 GW BAT + 1,75 PHydro -73% -99,8% + Rete + FRNP + SdA: 1,25 GW BAT + 3,7 PHydro -85% -99,8% -25%

20 Accumulo energetico STRUMENTO IMPORTANTE DI FLESSIBILITA DEL SISTEMA ENERGETICO INTEGRATO. CONSENTE DISACCOPPIAMENTO TRA VARIABILITA GENERAZIONE E CARICO DIVERSE TECNOLOGIE/PRINCIPI FISICI DISPONIBILI CONFERISCONO FUNZIONALITA DIFFERENTI, ABILITANO SERVIZI DIVERSI ANCHE ATTRAVERSO ACCOPPIAMENTO VETTORI. COMBINAZIONE DI SOLUZIONI ABILITA OBIETTIVI PIANO ENERGIA-CLIMA. R&I NECESSARIE PER RIDUZIONE COSTI, MIGLIORAMENTO PRESTAZIONI. NETWORK CLYPEA DISPONE DI COMPETENZE PER VALUTAZIONE SOLUZIONI IN CHIAVE DI SICUREZZA.