Smart Grid Come cambia il business per chi gestisce le infrastrutture Antonio Michelon - Capgemini
Contesto di riferimento Smart Grid: aree di intervento Smart Grid: tecnologia e infrastruttura Smart Grid: modello operativo Smart Grid: percorso di trasformazione Conclusioni 2 Capgemini Smart Grid Int. Forum 011210
Contesto di riferimento: quadro generale Il cambiamento di paradigma dello scenario energetico futuro, introdotto soprattuto dagli obiettivi 20/20/20, porta alla definizione di nuovi rischi ed opportunità che dovranno essere indirizzati dagli operatori. Temi Principali Evoluzione Rinnovabile Trend Elevato incremento di generazione rinnovabile non programmabile ab Prevalenza rinnovabile su BT e MT Rischi/opportunità Congestioni in aree a bassa domanda Instabilità profili di tensione e problemi di sicurezza Rischio di investimenti sul network non necessari Evoluzione del Mercato Evoluzione della Domanda Pressione per un mercato dell energia elettrica più competitivo e maggiore trasparenza di costo Integrazione con i mercati dell energia energia elettrica europei Gestione attiva domanda con Smart Home e Aggregatori Maggiore penetrazione tariffe TOU Modifica / variabilità dei profili di consumo Pressioni per ulteriore cost-reduction su gestori di reti Garantire maggiori interconnessioni e reti sincrone Utilizzo clienti Smart per il dispacciamento Infrastrutture per il bilanciamento della rete DNO Maggiore scambio informazioni tra TSO e DNO e tra DNO e Retail Co Infrastruttura dati / comunicazione per VAS vs consumatori / RetailCo 3 Capgemini Smart Grid Int. Forum 011210
Contesto di riferimento: focus rinnovabili Nonostante il Piano di Azione Nazionale sulle Rinnovabili (PAN) pubblicato dall Italia possa risultare ambizioso, gli altri paesi europei si prefiggono target di entità superiore. 60.000 50.000 40.000 Panel Europeo Eolico e Fotovoltaico 2010 e 2020 Capacità Installata t [MW] scala sx; Copertura dl del Carico da Eolico Eli e Fotovoltaico Ft lti [%] scala dx 100 80 60 Solare Eolico Copertura % Carico 20.000 10.000 40 20 Fonte: UE - Piani di Azione Nazionale sulle Rinnovabili 0 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 10 20 Italia Germania Spagna UK Portogallo Irlanda Le richieste di connessione hanno raggiunto una potenza equivalente di 150 GW (GSE) Potenziale eolico italiano pari ad almeno 30GW (studi europei) Il sistema di incentivazione italiano sul FV,, combinato con i tassi di insolazione media,,permette ai produttori di conseguire performance superiori rispetto a quelle degli altri paesi europei In costanza del sistema di incentivazione i risultati potrebbero essere superiori rispetto ai target di PAN 4 Capgemini Smart Grid Int. Forum 011210 0
Smart Grid: aree di intervento Nell ambito dello scenario rappresentato, gli operatori del mercato elettrico devono fare leva su tre aree di intervento rilevanti: TemiPi Principalii Aree di Intervento t Ai Azionii I DNO devono garantire la stabilità del carico ed Evoluzione un infrastruttura flessibile per Rinnovabile colmare la variabilità della Stabilità e generazione da rinnovabile Flessibilità della FER e generazione Nuovo Design e Rete Evoluzione del distribuita obbligano a Operation della Mercato rivedere le decisioni su Rete investimenti e modificare Evoluzione della Domanda Ottimizzazionei i e Pianificazione di Rete logiche di gestione rete Gestione attiva della rete determina necessità di colmare gli attuali gap reti attraverso miglioramento delle prassi di pianificazione e ottimizzazione 5 Capgemini Smart Grid Int. Forum 011210
Smart Grid: tecnologia e infrastruttura Aree di Intervento Soluzioni Tecnologiche Esempi Dynamic Line Rating (DLR) DLR - Eon UK: stazioni meteo e Donuts su 132 Wide Area Measurement kv. Stabilità e Management System (WAMS) WAMS Fingrid: PMU rete 400kW; Terna: PMU Flessibilità Source Voltage Converter (SVC) SVC - Hydro-Quebec, Canada: della Rete Flexible AC Transmission FACTS -Hydro-Quebec, Canada: Variable Systems (FACTS) Frequency Transformers (VFT) per 100MW Pianificazione Avanzata Rete PAR - EOn Netz (D) (PAR) Nuovo Design Stoccaggio AEP (USA): batterie NaS Stoccaggio di Energia e Operation Stoccaggio Irlanda: stoccaggio marino Dispositivi di Rete autoripristinanti della Rete Turlough Hill Advanced ForecastingTools: E-on Netz (D) Strumenti Avanzati di Previsione Aggregators, VPP - Progetto Address, Aggregators Vattenfall, Svezia Ottimizzazione Virtual Power Plants (VPP) VPP, Detroit Edison, USA 300 MW e PHEV come stoccaggio elettrico Sperimentazione PHEV Enel e Daimler Pianificazione di emergenza Chrisler di Rete Sistema di Dispacciamento e Dispatching & Energy Management Software - Gestione in tempo reale UK diverse applicazioni La maggior parte delle soluzioni tecniche sono già in uso o in uno stato avanzato di sperimentazione 6 Capgemini Smart Grid Int. Forum 011210
Smart Grid: modello operativo-1/2 Il cambiamento di paradigma del sistema elettrico sempre più a gestione decentralizzata e distribuita determina un allargamento delle competenze e della mission di ciascun attore della filiera e potenzialmente un evoluzione del loro ruolo. Catena Del Valore Produttori TSO DNO Retailer Cliente Finale Allargam mento Compe etenze TSO verso i processi tipici della Produzione DNO verso i processi tipici del TSO DNO verso approccio customeroriented Convergenza e Proattività verso il cliente Nuove Com mpetenze Gestione G i attiva Bilanciamento i e Collaborazione Cllb i risorse di dispacciamento per bilanciare non- Predispacciamento su rete BT e MT Focus su aspetti con le società di vendita per progettare nuovi programmabilità e decisionali in tempo servizi incremento FER reale Incremento necessità di coordinamento e comunicazione tra i differenti attori della filiera 7 Capgemini Smart Grid Int. Forum 011210
Produttori TSO Smart Grid: modello operativo-2/2 Per chi gestisce le reti (TSO e DNO) diverrà essenziale realizzare il cambiamento dei modelli operativi e delle competenze secondo un evoluzione culturale che dovrà completare il tipico approccio ingegneristico con una maggiore focalizzazione sui processi decisionali anche in tempo reale, in modo da indirizzare le decisioni strategiche e operative derivanti dalle sfide poste dal cambiamento di scenario. TSO DNO OBIETTIVI PROCESSI COMPETENZE Investimento e gestione Gestione dinamica stoccaggio e capacità Innovazione e ricerca stoccaggio Comunicazione C i i con DNO Prassi operative e per Investire nell infrastruttura Miglioramento processi previsionali gestione flessibile della rete e gestirla secondo rischio Investimenti e manutenzione secondo Individuazione e gestione dei rischi associato profilo rischio Ruolo attivo nel dispacciamento FER e bilanciamento carico Investire nell infrastruttura e gestirla secondo rischio associato Monitoraggio real-time della rete e pianificazione dinamica Comunicazione con TSO Bilanciamento con demand-response e Energy-storage Investimenti e manutenzione secondo profilo rischio Algoritmi ottimizzazione e workflow operativi a supporto tempo reale Innovazione e ricerca Problem solving analitico Individuazione e gestione dei rischi DNO Retail Co. Abilitare i nuovi servizi a valore aggiunto offerti dalle RetailCo Raccolta, aggregazione ed analisi dei dati provenienti dai consumatori Sviluppo servizi/prodotti vs clienti / Retail Co. Innovazione Marketing, capacità analitiche 8 Capgemini Smart Grid Int. Forum 011210
Smart Grid: un percorso di trasformazione Approccio Capgemini di Smart-Journey - clienti Nord Americani e Italiani (DNO e TSO) 1 Utilizzo ambienti di disegno accelerato 2 Approccio basato su scenari ASE 3 Costruzione Scenari 4 Definizione Percorso di Trasformazione SviluppoScenari Prioritizzazione Scenari 9 Capgemini Smart Grid Int. Forum 011210
Conclusioni I nuovi rischi e opportunità legati al nuovo scenario energetico potrebbero manifestarsi prima del previsto L implementazione delle Smart-Grid richiederà,,per chi gestisce le infrastrutture, il passaggio da un approccio tipicamente ingegneristico ad uno maggiormente incentrato sugli aspetti decisionali La tecnologia è una delle componenti abilitanti per vincere le nuove sfide, ma solo se inserita correttamente all interno di un percorso di trasformazione più radicale che coinvolge: modelli di business, modelli operativi, pratiche e competenze 10 Capgemini Smart Grid Int. Forum 011210