L'innovazione nella gestione delle reti e dello stoccaggio in una prospettiva di generazione rinnovabile, efficiente e distribuita - Francesco ...
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L’innovazione nella gestione delle reti e dello stoccaggio in una prospettiva di generazione rinnovabile, efficiente e distribuita. Francesco Amadei – Ingegneria e Affari Regolatori Enel Distribuzione 19 Giugno 2013
Uso: pubblico
La nuova strategia energetica nazionale
Risultati attesi
L’evoluzione graduale ma significativa del sistema….
• Contenimento consumi
• Evoluzione verso mix prevalente gas-rinnovabili
….ed il superamento degli impegni ambientali al 2020….
Riduzione gas serra Sviluppo Rinnovabili Efficienza Energetica
Mld Tonnellate CO2/anno Incidenza sui consumi totali % Consumi Primari Energetici Mtep
575 -18% 19-20 209 -20%
-21% 17 -24%
472 167
455 158
10
2005 Obiettivo Obiettivo 2005 Obiettivo Obiettivo 2005 Obiettivo Obiettivo
Europeo SEN Europeo SEN Europeo SEN
2020 2020 2020 2020 2020 2020
….con un’ importante impatto economico per il Paese
• Riduzione importazioni energetiche (ca 14 mliliardi di €/anno)
• Maggiori investimenti, in parte supportati da incentivi per 170-180 Miliardi di Euro
(110-130 miliardi di euro nella green e white economy e 50–60 miliardi di euro nei settori
tradizionali)
Uso: pubblico
Generazione Distribuita
Quali prospettive?
2012 2020 SEN
93 TWh 136 TWh
(27%) (35%)
Incentivi €/kWh
MW su rete Enel
Previsione 2014-2016: 2 GW/anno
25.000
Post 2016?
20.000
15.000
10.000
5.000
0
La SEN prevede un ambizioso sviluppo delle fonti rinnovabili
in linea con la scelta di altri paesi industrializzati
Tariffe domestico c€/kWh
10
12
14
18
20
22
16
0
2
4
8
6
1.000
1.500
2.000
2.500
500
0
5,5 3,8 1,01,9 12,3 00.00
II
6,3 3,0 0,91,9 12,2 01.00
02.00
6,4 3,0 1,01,9 12,3
03.00
III IV
6,5 3,0 1,02,0 12,4 04.00
6,6 3,0 1,02,0 12,6 05.00
06.00
I… II
6,8 3,0 1,02,0 12,8
07.00
7,2 3,0 0,72,0 12,8 08.00
09.00
III IV
7,7 3,0 0,72,0 13,4
10.00
7,6 3,0 1,1 2,1 13,7
11.00
I… II
8,3 3,0 1,1 2,1 14,5 12.00
13.00
8,8
MW - Lunedì, 27 Agosto 2012
MW - Lunedì, 29 Agosto 2011
MW - Lunedì, 30 Agosto 2010
3,0 1,4 2,2 15,4
14.00
III IV
8,9 3,0 1,5 2,2 15,6 15.00
energia e approvvigionamento
8,6 3,1 1,7 2,2 15,6 16.00
17.00
I… II
8,5 3,1 1,7 2,2 15,5
18.00
9,0 2,6 1,6 2,2 15,5 19.00
III IV
9,4 2,6 1,6 2,3 15,9 20.00
21.00
10,2 2,4 1,6 2,3 16,5
Italia (MW richiesti da RTN)
22.00
I… II
11,0 2,4 1,4 2,4 17,2 23.00
11,7 2,4 1,4 2,5 17,9 costi di rete
III IV
11,9 2,4 1,3 2,5 18,1
11,0 2,5 1,2 2,4 17,1
I… II
10,7 2,5 1,2 2,4 16,8
10,4 2,5 1,4 2,3 16,6
III IV
10,4 2,5 1,4 2,3 16,6
1.000
1.500
2.000
2.500
500
0
10,2 2,5 1,3 2,3 16,3 00.00
I… II
01.00
9,6 2,5 1,4 2,3 15,8
Impatti sul sistema elettrico e sulle tariffe
02.00
9,4 2,5 1,5 2,3 15,7
03.00
III IV
9,3 2,5 1,6 2,2 15,6 04.00
9,4 2,5 1,5 2,2 15,6 05.00
Nuove modalità di esercizio delle reti 06.00
I… II
9,5 2,5 1,9 2,3 16,2
oneri generali di sistema
07.00
III IV 9,5 2,5 2,2 2,3 16,5 08.00
9,4 2,5 2,2 2,3 16,5 09.00
10.00
10,0 2,6 2,4 2,4 17,3
11.00
10,9 2,6 3,1 2,5 19,1
12.00
10,9 2,6 3,2 2,5 19,1 13.00
MW - Lunedì, 27 Agosto 2012
MW - Lunedì, 29 Agosto 2011
MW - Lunedì, 30 Agosto 2010
imposte
La generazione Distribuita nel sistema elettrico
I…II ** III IV
11,0 2,6 3,3 2,6 19,4 14.00
15.00
10,4 2,8 3,4 2,5 19,1
16.00
I… II
10,0 2,8 3,6 2,5 18,9 17.00
18.00
19.00
Puglia (MW richiesti da RTN)
20.00
21.00
22.00
23.00
ripartiti
su 264TWh
A3: 10 mld€
Uso: pubblico
Architettura allo studio
Principali elementi delle smart grid
Increased interaction
RES integration between TSO an DSO
Sistema di controllo
avanzato che comunichi con Evoluzione delle attuali
la generazione distribuita procedure per la
modulazione e la limitazione
della generazione distribuita
o dei carichi
RES forecast
Sistema di previsione aggregato della
Storage
generazione distribuita connessa alla Uso di sistemi di storage
rete di distribuzione nella rete di distribuzione
per correggere deviazioni
dei principali parametri
elettrici di esercizio
5
Uso: pubblico
Enel ha lanciato un set completo di progetti Smart Grids ..
… per dimostrarne i benefici superare le barriere
Electric Mobility
Localizzazione: Roma, Pisa, Emilia
Romagna Region, Perugia Localizzazione: Forlì , Cesena
Obiettivi : Durata : 2011-2015
- Sviluppo infrastrutture Budget : 54M, Demo 8,2M€
- Interoperabilità Funding: EC
- Smart Charging
Localizzazione: Ancona, Udine
Funding: Enel
Durata : 2011-2015
Budget : 42 M€
Funding : EC Isernia Project
Localizzazione : Isernia, Molise
Funding: +2% WACC (AEEG)
Durata : 2011-2015
Enel coordinatore del progetto Budget : 10 M€
Durata : 2009-2013
Budget : 16,1 M€
Funding : EC
Piano Operativo Interregionale
Localizzazione: Puglia, Sicilia,
Campania, Basilicata
Durata : 2011-2014
Durata : 2007-2013
Budget : 4,2 M€
Budget : 77 M€
Funding : EC
Funding : Structural funds
6
Uso: pubblico
Il progetto Smart Grid Enel Isernia
Un progetto pilota che integra diversi elementi della Smart Grid
Progetto Finanziato dall’AEEG – Delibera 39/10
con un +2% WACC sull’investimento
Obiettivi:
Studiare in condizioni reali di utilizzo, nuove
soluzioni per la protezione/automazione/gestione di
una rete attiva al fine di aumentare la capacità di
accoglimento di unità di generazione distribuita,
anche attraverso un sistema di storage.
Il progetto è volto a testare quattro ambiti di tecnologie smart grids
Integrazione Customer Engagement Sistemi di ricarica
Storage
di rinnovabili (demand response) di veicoli elettrici
Uso: pubblico
Il sistema di Storage (ESS) nel progetto Isernia
Isernia Project
Il sistema di controllo locale utilizza lo storage
per ottimizzare gli scambi di energia attiva e
reattiva tra il nodo e l’alimentatore; mitigando
le emissioni da fonte fotovoltaica e l’impatto
delle ricariche dei veicoli elettrici sulla rete,
sarà possibile considerare una reale
ottimizzazione dei parametri locali e globali
attraverso l’integrazione con il sistema
Caratteristiche dello Storage
Distribution Management System di Enel.
Tecnologia della batteria: Li-ion
Massima potenza: 0,700 MVA
Energy capacity: 500 kWh
Numero di cicli: 2000
Efficienza: 85%
Area di installazione: 90 m2
Ulteriori 3 ESS sono in corso di
istallazione in altri 4 siti per un
totale di 6 MW e 4 MVA,
finanziati con fondi POIUso: pubblico
Il progetto Enel Smart Info
La tecnologia Smart-Info Enel
Clienti
Elettrodomestici
intelligenti
Contatore elettronico Smart Info
Lo Smart Info è l’estensione naturale del contatore elettronico nell’ambiente
domestico ed è pienamente integrato nella soluzione AMM di Enel (Telegestore).
Qualunque presa elettrica all’interno dell’abitazione potrà essere un punto di
accesso alla rete.
Scopo del progetto è di fornire ai clienti uno strumento che aumenti la loro
consapevolezza dei consumi di energia elettrica.
Lo Smart Info è parte del progetto pilota Smart Grid “Isernia” incentivato
dall’AEEG, con installazione presso 8.500 clienti.Uso: pubblico
Principali tecnologie elettriche efficienti
• Per numerose applicazioni, l’energia elettrica rappresenta il vettore più efficiente e a minor impatto
ambientale
• Necessari un quadro regolatorio (es. eliminazione tariffa progressiva) ed un sistema di incentivazione che
favoriscano la diffusione di tali tecnologie
• Favorire la transizione verso il vettore elettrico comporterebbe un vantaggio per tutti i clienti
Tecnologie elettriche da incentivare
residenziale
Settore
• Pompe di calore Efficienza Benefici
energetica ambientali
• Cucine ad induzione
Inquinanti locali:
• Automezzi elettrici
trasporti
Settore
+50% ca • Nox: -50% ca
• Dispositivi per la ricarica elettrica delle navi Rispetto a auto tradizionale • Particolato: -75% ca
• CO: Ø ca
• Dispositivi per la compressione meccanica Riduzione CO2 : -40% ca
del vapore
• Pompe di calore +60% ca Inquinanti locali: Ø
industriale
Rispetto a caldaia a gas
Riduzione CO2: -70% ca
Settore
• Dispositivi a microonde e radiofrequenza per
l’essicazione
• Forni a conduzione ed irraggiamento per
fusioni e cotture
Fonte: stime interne su dati IEA, GM e COAERUso: pubblico
Nuovi utilizzi del Vettore Elettrico
Mobilità Elettrica
Veicoli Elettrici*
Well-To-Wheel: riduzione del 60% delle emissioni di CO2. +5,7 TWh/y
Abbattimento radicale del rumore +14.3GW
Azzeramento le emissioni inquinanti a livello locale 3.500
3000
Migliaia
(NOx, PM, CO) 3.000 +2,9 TWh/y
2.500 +7.3GW
Emissioni CO2 [g/km] 2.000
+1,6 TWh/y 1500
1.500 +3,8GW
74.7 Well-To-Tank
1.000
Veicolo 74.7 74.7 Tank-To-Wheel
Elettrico 500
800
-
2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020
Veicolo a
149.0 36.5 185.5
motore termico
Scenario Alto Scenario Medio Scenario Basso
*Stime Enel
Infrastruttura di ricarica integrata nelle Smart Grids:
Storage Distribuito
Virtualizzazione del Punto di Misura
Monitoraggio e Controllo dei veicoli elettrici connessi alla rete
Pianificazione delle ricariche in funzione dei flussi attuali di energia
Vehicle-to-GridUso: pubblico
Nuovi utilizzi del Vettore Elettrico
Mobilità Elettrica
Well-To-Wheel: riduzione del 60% delle emissioni di CO2.
Abbattimento radicale del rumore
Azzeramento le emissioni inquinanti a livello locale
(NOx, PM, CO)
Emissioni CO2 [g/km]
74.7 Well-To-Tank
Veicolo 74.7 74.7 Tank-To-Wheel
Elettrico
Veicolo a
149.0 36.5 185.5
motore termico
Infrastruttura di ricarica integrata nelle Smart Grids:
Storage Distribuito
Virtualizzazione del Punto di Misura
Monitoraggio e Controllo dei veicoli elettrici connessi alla rete
Pianificazione delle ricariche in funzione dei flussi attuali di energia
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