Energy Storage System: una soluzione reale a supporto delle smart grids.

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Gilberto Franchini
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1 Energy Storage System: una soluzione reale a supporto delle smart grids.

Loccioni in numeri FONDATA 1968 PROPRIETA Famiglia Loccioni STAFF SEDI 364 collaboratori 47 % laureati 33 anni età media Moie di Maiolati (AN) General Impianti srl Angeli di Rosora (AN) AEA srl,

2 Loccioni in numeri FONDATA 1968 PROPRIETA Famiglia Loccioni STAFF SEDI 364 collaboratori 47 % laureati 33 anni età media Moie di Maiolati (AN) General Impianti srl Angeli di Rosora (AN) AEA srl, SUMMA srl Washington (DC USA) Loccioni USA Inc. Stoccarda (Germania) Loccioni Germany Shanghai (Cina) Loccioni China FATTURATO 64 Milioni di Euro (Fy 2011) Installazioni in oltre 44 Paesi R&I Research for Innovation Institute >4% del fatturato 6 laboratori R&D Laboratorio certificato MIUR 20 famiglie di brevetto FORMAZIONE 7% del costo del personale

Cosa facciamo Ricerchiamo, progettiamo e realizziamo soluzioni innovative per il miglioramento della qualità, dell efficienza e della sostenibilità di prodotti, processi ed edifici.

3 Cosa facciamo Ricerchiamo, progettiamo e realizziamo soluzioni innovative per il miglioramento della qualità, dell efficienza e della sostenibilità di prodotti, processi ed edifici. Soluzioni di assemblaggio, collaudo e controllo qualità di elettrodomestici e componenti Automation Measure&Testing ICT Soluzioni di automazione e controllo qualità per health care Soluzioni per l efficienza, la produzione ed il monitoraggio energetico Soluzioni integrate per il monitoraggio ambientale (emissioni, aria, acqua) e di processo Soluzioni di assemblaggio, collaudo e controllo qualità per componenti auto

Generazione distribuita Flussi energetici bidirezionali

4 Generazione termoelettrica Generazione rinnovabile Utenze e Produttori distribuiti Mobilità elettrica Smart Grid Generazione distribuita Flussi energetici bidirezionali Gestione attiva dei flussi energetici (competenze di misura, ICT e automazione)

5 Energy Storage Systems Integrazione delle rinnovabili Le funzioni di un sistema di accumulo applicato a un sistema di produzione da fonte rinnovabile sono: Time shifting della produzione Produttività costante Eliminazione delle fluttuazioni di produzione Aumento della qualità dell energia immessa Riduzione della congestione di rete Servizio di dispacciamento (equilibrio tra domanda offerta)

6 Energy Storage Systems Sistema di produzione elettrica Le funzioni di un sistema di accumulo applicato al sistema di produzione elettrica sono: Electric energy time-shift (carica sistema in off-peak, scarica nelle ore di punta) Load following (rendimento costante ai carichi parziali, estrema rapidità del sistema, funzionali sia in aumento che in calo di domanda) Riserva di capacità elettrica (black start)

7 Energy Storage Systems Reti di trasmissione elettrica Le funzioni di un sistema di accumulo applicato alle reti di trasmissione elettrica sono: Regolazione della tensione Rifasamento Riduzione delle perdite di rete Bilanciamento delle fasi Peak shaving e load levelling Riserva energetica Gruppo di continuità nelle sottostazioni

8 Energy Storage Systems Utenze finali Le funzioni di un sistema di accumulo applicato alle utenze finali sono: Electric energy time-shift (carica sistema in off-peak, scarica nelle ore di punta) Peak shaving (riduzione quota potenza in bolletta) Continuità del servizio elettrico Power quality (aumento della qualità della fornitura all utenza) Aumento dell autoconsumo di energia da sistemi rinnovabili

9 CASI APPLICATIVI (ESS per utenze finali) Uso Residenziale I sistemi di Accumulo installati sulla Leaf House Da Luglio 2012 la Leaf House è dotata di due sistemi di accumulo Samsung che, attraverso logiche di gestione carica/scarica, consentono di gestire in maniera ottimale la produzione di energia da fonti rinnovabili finalizzata alla massimizzazione dell autoconsumo. 2 batterie da 5.8 kwh controllate con inverter per la gestione di carica/scarica 4 appartamenti con 8 occupanti in totale presenza di un impianto FV da circa 6 kwp

10 Il sistema myleaf controlla e monitora in real time la performance a l andamento del sistema di accumulo. Dal grafico sotto è possibile ad esempio visualizzare in blu l andamento di produzione del fotovoltaico, mentre in verde, la potenza scambiata dagli appartamenti con la rete [kw]. In viola, è possibile invece visualizzare lo stato di carica della batteria [%] che evidenzia come durante la notte (fase 4), la Leaf House si alimenta solo ed esclusivamente grazie all energia fornita dal sistema di accumulo.

accumuli al litio da 32 kwh a supporto della rete elettrica di bassa tensione.

11 CASI APPLICATIVI (ESS per reti di trasmissione elettrica) A supporto della rete elettrica Progetto Pilota su rete in bassa tensione A settembre 2012 il Gruppo Loccioni ha installato nella degli accumuli al litio da 32 kwh a supporto della rete elettrica di bassa tensione. Il sistema di accumulo permette di posticipare o addirittura evitare gli investimenti per il rinnovamento della rete elettrica.

12 Luoghi di installazione Macro Area Centro nelle province di: L Aquila Teramo Le funzioni svolte dagli accumuli installati per ENEL Distribuzione sono Regolazione di tensione (linee BT) Rifasamento Riserva energetica Caratteristiche dei sistemi installati Energia: 32 kwh Potenza: 32 kw Tempo di risposta < 2 ms Tempo di back-up 60 minuti (a potenza nominale) Efficienza (carica/scarica) >95% Durata 5000 cicli (DOD 80% - EOL 80%) Vita stimata 20 anni Dimensioni 310 x 240 x 280 cm (L x W x H)

INSTALLAZIONE DI AVEZZANO (AQ) Il problema La linea in BT riscontrava frequenti abbassamenti di tensione dovuti al sottodimensionamento della linea di distribuzione.

13 INSTALLAZIONE DI AVEZZANO (AQ) Il problema La linea in BT riscontrava frequenti abbassamenti di tensione dovuti al sottodimensionamento della linea di distribuzione. Prima I dati medi forniti da ENEL sono i seguenti: Tensione media Tensione minima Tensione massima 218,1 V 142,3 V 241,7 V Dopo A seguito dell installazione del sistema di accumulo i dati registrati sono: Tensione media Tensione minima Tensione massima 223,7 V 208,0 V 244,6 V

14 Tensione rete [V] Profilo di tensione CON ACCUMULO SENZA ACCUMULO N di campioni

seguito dell installazione del sistema di accumulo i dati

15 INSTALLAZIONE DI TERAMO Il problema La linea in BT riscontrava frequenti variazioni di massima tensione (oltre il 10%) Dopo A seguito dell installazione del sistema di accumulo i dati registrati sono: Tensione media Tensione minima Tensione massima 233,3 V 226,2 V 240,2 V

16 Tensione rete [V] Profilo di tensione 270,0 260,0 250,0 240,0 230,0 220,0 CON ACCUMULO SENZA ACCUMULO 210,0 200,0 N di campioni

CASI APPLICATIVI (ESS per integrazione rinnovabili ) Progetto pilota ENEL Grid4EU Il Gruppo Loccioni partecipa in associazione con Samsung SDI

Principali sperimentazioni: Sistema di controllo avanzato della generazione distribuita Storage per controllo della tensione e flussi di

17 CASI APPLICATIVI (ESS per integrazione rinnovabili ) Progetto pilota ENEL Grid4EU Il Gruppo Loccioni partecipa in associazione con Samsung SDI ed altri partner italiani del mondo dell elettronica di potenza, al bando di gara proposto da ENEL per un sistema sperimentale da 1 MWh. Principali sperimentazioni: Sistema di controllo avanzato della generazione distribuita Storage per controllo della tensione e flussi di potenza Abilitazione del dispacciamento potenza attiva e reattiva della GD Anti-islanding (protezione attiva da isole indesiderate) Connessione broadband

18 CASI APPLICATIVI (ESS per integrazione delle rinnovabili) La Micro Smart Grid del Gruppo Loccioni Unificazione POD Polo 2: Angeli Polo 4: Maiolati Leaf Farm FV 148 kwp (Polo2) FV 200 kwp (Polo 4) Micro-idro 36 kwp Micro-idro 50 kwp ESS: 2 x 56 kwh AUTOSUFFICENZA 56% AUTOCONSUMO 91%

19 Grazie per l attenzione Davide Nardi Cesarini Research for Innovation p d.nardicesarini@loccioni.com energy.loccioni.com

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