Le funzioni di aggregazione per l'integrazione della generazione distribuita nel sistema elettrico italiano
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Le funzioni di aggregazione
per l’integrazione della generazione distribuita
nel sistema elettrico italiano
C. Arrigoni, M. Bigoloni, F. Corti, F. Zanellini
Carlo Arrigoni
Divisione Energy Management –
Siemens SpA
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
Agenda
π Aggregazione per Osservabilità
1. Quadro regolatorio
2. Soluzioni tecniche
3. Il progetto europeo SmartNet
π Aggregazione per partecipazione al Mercato per i Servizi di Dispacciamento
1. Quadro regolatorio
2. Caratteristiche principali dei progetti pilota UVAC/UVAP
3. Modalità di partecipazione al Mercato dei Servizi di Dispacciamento
π Telegestione Sistemi Distribuzione Chiusi
1. Quadro regolatorio
2. La telegestione nei SDC
π Conclusioni
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
Introduzione
La funzione di aggregazione consiste in una equivalentazione della
generazione distribuita e del carico connessi alle reti di distribuzione
Perché l’aggregazione?
Implementazione dell’Osservabilità della rete a valle del TR AT/MT
Abilitazione all’offerta di Servizi in MSD dei soggetti non abilitati
Introduzione della Telegestione nei Sistemi di Distribuzione Chiusi (SDC)
NB: la generazione rilevante (connessa in AAT/AT) non prevede l’aggregazione
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
Verso gli Smart Distribution
Systems
Delibera
646/2015/R/eel
DCO 255/15/R/eel • Approvazione della
• Smart Distribution System regolazione output-
Delibera Promozione selettiva degli based della qualità dei
483/2014/R/eel investimenti nei sistemi servizi di distribuzione e
innovativi di distribuzione di misura e di altri
• Avvio procedimento energia elettrica meccanismi di
per la formazione di incentivazione del
provvedimenti per il • A partire dalle risultanze dei
Delibera ARG/elt progetti pilota avviati con la servizio di distribuzione
periodo di regolazione
39/10 decorrente da gennaio deliberazione 39/10, illustra • Allegato A – TIQE 2016-
2016 sulla base dei gli orientamenti iniziali in 2023: testo integrato
• Lancio dei primi progetti merito a possibili meccanismi della regolazione output-
pilota in campo Smart Grid progetti pilota suddetti
che include: di regolazione incentivante based dei servizi di
con l’obiettivo di introdurre rivolti alle imprese di distribuzione e misura
tecnologie innovative sulle • qualità dei servizi di distribuzione per la dell’energia elettrica per
reti di distribuzione per trasmissione e trasformazione delle reti di il periodo di regolazione
garantire: distribuzione distribuzione in Smart 2016-2023
• maggiore protezione • misura dell'energia Distribution System.
• migliore controllo elettrica
• completo monitoraggio
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
Smart Distribution System
(SDS)
Delibera ARG/elt 39/10
↓
Delibera 483/2014/R/eel
↓
DCO 255/15/R/eel
Smart Distribution System
Promozione selettiva degli
investimenti nei sistemi
innovativi di distribuzione di
energia elettrica
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
Aggregazione per
Osservabilità 1/3
Le aggregazioni sono suddivise in:
Generazione da fonte Generazione da altre
Carico
solare fonti
Le aggregazioni sono distinte per:
potenza attiva (P) potenza reattiva (Q)
L’aggregazione si effettua a livello di TR AT/MT
Le stime sono aggiornate con frequenza 20 sec
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
Aggregazione per
Osservabilità 2/3
I dati aggregati sulla generazione (potenza attiva e reattiva) sono resi disponibili al
TSO, sfruttando:
Misure dal Campo Centraline Meteo
Registrazioni del GME
Controllore Centrale Dati di irraggiamento e
Letture «near real time»
d’Impianto (CCI) temperatura
I dati aggregati sul carico sono ricavati per differenza fra la misura della potenza
attiva del trasformatore e la stima della generazione complessiva
Forecast Nowcast
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
Aggregazione per
Osservabilità 3/3
Previsione PV cielo terso
Previsione PV
Nowcast PV
Misura GME
Nowcast Idro
Temperatura e
Irraggiamento
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
Architettura
Osservabilità
Dati Dati Meteo
Centralina Meteo EMS
Centralina
Centralina GME
meteo
meteo
meteo
Dati
Dati Misure Campo
Dati
Meteo
Meteo
Meteo Stime Aggregate
SitoRilevazioni
Sito Rilevazioni
Sito Rilevazioni
Meteo
Meteo
Meteo
Registrazioni
GME
GENMT
GEN MT GME
GME
GEN MT GME
SCADA
Misure da
Campo
GENMT
GEN MT CCI
CCI
GEN MT CCI Osservabilità TSO
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017
Il progetto
Realizzazione di 3 progetti pilota (Italia, Danimarca e
Spagna) per valutare le interazioni tra TSO e DSO
Simulazione delle possibilità offerte dalla
tecnologia Smart Grid
Facilitare l’ingresso delle risorse diffuse nel
mercato dei Servizi di Dispacciamento
La zona è caratterizzata da una elevata concentrazione di
generazione distribuita, soprattutto idroelettrica
La SE di Molini di Tures di TERNA RETE ITALIA eroga la
connessione, tra l’altro, a due impianti idroelettrici rilevanti
e alla Cabina Primaria (CP) di Edyna
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017SMARTNET: Pilota italiano
La Valle Aurina è caratterizzata da una elevata
concentrazione di generazione distribuita,
soprattutto idroelettrica
La massiccia presenza di GD produce una
consistente inversione del flusso
Impianti BT: Impianti MT:
Idroelettrico Solare Termica Altro
75 (875 kW) 22 (32,1 MW)
29,2 MW 0,7 MW 1,3 MW 1,6 MW
Sbarra AT 132 kV della
Stazione Elettrica di TERNA
RETE ITALIA
• 2 Centrali idroelettriche
rilevanti
• Una ulteriore CP del DSO
locale AEC Campo Tures (non
coinvolta nel progetto)
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Architettura progetto HIGH VOLTAGE
pilota italiano REGULATION SYSTEM
TSO OC HS RES
HV SetPoint HV SetPoint Res SetPoint
Res SetPoint
TSO HV S&M Res S&M HVRS DCS RES
RTU
SCADA HS S&M
SAS HS S&M
(Algorithm) Res S&M
104
61850
104
MV S&M (SS) (real time, always-on)
104
MV S&M (SS) (not real time)
Forecast (aggregation) 104
101
104
DSO OC MV SetPoint PS Local
SCADA
SS
MV S&M
(PS) RTU-GW RTU Measurements
DSO MV
SetPoint
SCADA (OLTC)
MV S&M
(DER)
MV OLTC
61850
SetPoint
104 / (DER)
Web Protezioni
PLANT CENTRAL
AGGREGA REGULATOR
TOR
AGGREGATOR
MVRS
V-regulation
SPCC
Capability
V-regulation SN-RTU-GW
Load &
S (Algorithms
Capability
ORP )
Generation ) OPF
Loadreal-time
& Generation
/
E (Algorithms
F DER Modbus / I/O
real-time / forecast
forecast SE ORPF OPF
CT/VT
MV S&M
(DER)
PCR DER
Weather MV SetPoint
(real time / forecast) Metering (DER)
MEDIUM VOLTAGE
REGULATION SYSTEM 61850
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Aggregazione per
Osservabilità (Smartnet)
Inoltre, attraverso l’interfacciamento con le risorse distribuite, il progetto pilota
prevede sviluppi per:
Permettere al DSO di interfacciarsi al Controllore Centrale di Impianto (CCI)
installato presso i singoli impianti della rete
Permettere agli utenti MT di fornire Servizi di Rete
• al DSO in forma puntale
• al TSO attraverso la equivalentazione delle risorse a livello nodale (TR AT/MT)
I servizi di rete considerati nel progetto sono la regolazione di tensione mediante scambio di potenza
reattiva e la regolazione secondaria di frequenza
L’equivalentazione nodale permette al TSO di “osservare” le risorse sottostanti e
di “coinvolgerle” nella gestione del sistema elettrico nazionale
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Verso la Riforma del
Dispacciamento Elettrico
Situazione Attuale Riforma transitoria Situazione a regime
(Del. 111/06) (progetti pilota Del. 300/17) (TIDE)
Delibera
Delibera 583/2017/R/eel
Delibera 372/2017/R/eel • Progetto pilota per la
partecipazione della
300/2017/R/eel • Progetto pilota per la generazione
partecipazione della
DCO • Prima apertura del domanda al mercato
distribuita, come
UVAP, al Mercato per
298/2016/R/eel mercato per il servizio per il servizio di il servizio di
di dispacciamento dispacciamento (MSD) dispacciamento (MSD)
• Prima fase della (MSD) alla domanda
Delibera riforma del mercato elettrica ed alle unità
• Introduzione del • Introduzione della
regolamento generazione distribuita
393/2015/R/eel per il servizio di anche da fonte predisposto da Terna nel mercato per il
dispacciamento rinnovabile non già
• Avvio procedimento per la partecipazione servizio di
• Apertura a: abilitate nonché ai
finalizzato alla della domanda al dispacciamento (MSD)
• Domanda sistemi di accumulo MSD, apportando
formazione di
provvedimenti perla • FRNP • Istituzione di progetti alcune integrazioni e
DCO riforma organica della • GD pilota in vista della precisazioni alla
354/2013/R/eel regolazione del costituzione del Testo deliberazione
servizio di Integrato 300/2017/R/eel
• Avvio del dibattito per Dispacciamento
la riforma del servizio dispacciamento
Elettrico (TIDE)
di dispacciamento • Nasce il progetto coerente con il
• Focus su Generazione interdirezionale Balancing Europeo
Distribuita (GD) e Riforma del
Fonte Rinnovabile Non Dispacciamento
Programmabile Elettrico (RDE)
(FRNP)
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Apertura MSD a nuove unità di
produzione e consumo 1/2
I servizi di dispacciamento «aperti» alle nuove unità di produzione e
consumo:
Risoluzione delle
Riserva terziaria di
congestioni a Bilanciamento
potenza
programma
Oltre che dalle UP Abilitate, le suddette risorse per il dispacciamento
possono essere fornite da:
GD (FRNP e
FRNP
non) connessa Carico AAT/AT, Sistemi di
connesse alla
alle reti di MT e BT accumulo
RTN
distribuzione
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Apertura MSD a nuove unità di
produzione e consumo 2/2
Cosa prevede la fase RDE-1 ?
Unità Virtuali Abilitate:
Abilitazione per insiemi di Introduzione di un doppio
Introduzione in MSD delle unità di produzione (UP) regime di abilitazione:
UP rilevanti da fonte non rilevanti o di regime di partecipazione
rinnovabile consumo (UC) che obbligatoria e di
rispettino criteri di partecipazione volontaria
localizzazione geografica
Permane per tutte le Si applica alle UP
Regime Obbligatorio
Regime Volontario
UP rilevanti Abilitate rilevanti FRNP Devono essere
sulla base dei telecontrollabili tramite
requisiti oggi vigenti Si applica alle UP punto di controllo fisico
non rilevanti (GD) dal TSO (ricezione ed
Obbligo di attuazione ordini di
presentazione di Si applica alle Unità
dispacciamento)
offerte su MSD di Consumo (UC)
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Aggregazioni
per MSD
Unità Virtuali Abilitate
Unità Virtuali (UVA)
Abilitate (UVA)
Unità Virtuali di Unità Virtuali Unità Virtuali Unità Virtuali
Produzione Abilitate di Abilitate Miste Abilitate Nodali
(UVAP) Consumo (UVAC) (UVAM) (UVAN)
Caratterizzate dalla
presenza di unità di
Caratterizzate dalla
Caratterizzate dalla produzione
sola presenza di Caratterizzate dalla
sola presenza di «rilevanti con
unità di produzione sola presenza di
unità di produzione abilitazione
non rilevanti unità di consumo
non rilevanti, volontaria» e/o
(programmabili e (ad oggi tutte non
sistemi di accumulo «non rilevanti» ed
non) inclusi i rilevanti)
e unità di consumo unità di consumo;
sistemi di accumulo
sottese alla stessa
rete AT
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017UVAM
Le UVAM rilevano sia per la partecipazione a MSD sia per la partecipazione
ai mercati dell’energia
Le UVAM includono i punti di immissione relativi a UP non rilevanti (inclusi i sistemi
di accumulo assimilati ad UP) e i punti di prelievo relativi ad unità di consumo che:
• siano inseriti nel medesimo contratto di dispacciamento di specifica stipula
• siano localizzati in un unico perimetro geografico di aggregazione
• per essi sia stata richiesta l’abilitazione alla presentazione di offerte in MSD
• in relazione a essi non sia stato sottoscritto il contratto per il servizio di interrompibilità
Nel caso delle UVAM, la controparte per la fornitura delle risorse di dispacciamento è l’UdD
titolare del punto di dispacciamento sempre coincidente con il BSP
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017UVAN
Le UVAN rilevano sia per la partecipazione a MSD sia per la partecipazione
ai mercati dell’energia
Le UVAN includono i punti di immissione relativi a UP oggetto di abilitazione
volontaria (inclusi sistemi di accumulo assimilati a UP) e i punti di prelievo
relativi ad unità di consumo:
• siano inseriti nel medesimo contratto di dispacciamento di specifica stipula
• siano sottesi al medesimo nodo della rete di trasmissione nazionale
• per essi sia stata richiesta l’abilitazione alla presentazione di offerte in MSD
• in relazione a essi non sia stato sottoscritto il contratto per il servizio di interrompibilità
Nel caso delle UVAN, la controparte per la fornitura delle risorse di dispacciamento è l’UdD
titolare del punto di dispacciamento sempre coincidente con il BSP
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Utente di Dispacciamento
(UdD)
Nella fase RDE-1 ogni unità di produzione e consumo può accedere a MSD
esclusivamente per il tramite del proprio Utente di Dispacciamento anche
nel caso di aggregati di unità
Terminologia Ruoli
Regolamenti EU
Balancing Fornitore del Servizio
Responsible fornisce servizi di dispacciamento
Party (BRP) al proprio gestore di rete
Utente di
Dispacciamento
(UdD)*
Balancing Responsabile del
Service Provider Bilanciamento
responsabile del pagamento dei *In alcuni casi UdD e
(BSP) corrispettivi di sbilanciamento BSP possono NON
coincidere
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Requisiti all’Abilitazione 1/2
Il TSO ha definito i perimetri geografici di aggregazione
per la definizione delle UVA in coerenza con il modello di rete utilizzato dall’algoritmo
per la selezione delle offerte accettate su MSD
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Requisiti all’Abilitazione 2/2
Cosa possono e devono fare le UVA e le UP rilevanti
oggetto di abilitazione volontaria?
Sono sottoposte a una procedura di Devono dotarsi di dispositivi idonei
qualifica del TSO che consenta di (Controllore Centrale di Impianto, solo
verificare l’effettiva fornitura del servizio per GD) a garantire l’integrazione delle
di dispacciamento abilitato; il TSO può unità nei sistemi di controllo del TSO
riservarsi la facoltà di effettuare un
monitoraggio della effettiva capacità
dell’UdD alla fornitura dei servizi per i
quali è abilitato Possono richiedere l’abilitazione anche
solamente per uno dei servizi previsti;
per i servizi articolati nelle modalità “a
salire” e “a scendere”, deve essere
L’UdD deve dotarsi di un sistema di consentita la possibilità di abilitarsi alla
Energy Management System per fornitura anche di una sola fra le due
monitorare e controllare le risorse modalità
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017In conclusione …
Condizione necessaria per partecipare a MSD per le UP non rilevanti e le UC è
l’Aggregazione
Le Unità di Produzione Rilevanti non sono soggette all’Aggregazione
L’Aggregazione può comprendere, oltre a UP e UC, i sistemi di accumulo
L’AEEGSI individua nell’Utente di Dispacciamento o nel BSP la nuova figura
dell’Aggregatore
Sia i soggetti rilevanti (in forma singola) che i soggetti non rilevanti (in forma
aggregata) partecipano a MSD per mezzo dell’Utente di Dispacciamento
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Delibera 583/2017: prossime
scadenze
Entro il 31 ottobre 2017, il TSO, previa consultazione con gli operatori corredata di una
relazione tecnica che spieghi e giustifichi le scelte adottate, invia all’Autorità una
proposta di aggiornamento del Codice di rete recante almeno:
• la revisione dei requisiti di performance tecnica
• la revisione delle modalità per l’abilitazione alla fornitura dei servizi di dispacciamento
su MSD
• i requisiti tecnici per il servizio di riserva a salire
Entro il 11 dicembre 2017 il TSO propone all’Autorità almeno un progetto pilota relativo
alla partecipazione a MSD delle unità di produzione rilevanti oggetto di abilitazione
volontaria (inclusi i sistemi di accumulo)
Entro il 9 aprile 2018 il TSO propone all’Autorità almeno un progetto pilota relativo alla
partecipazione a MSD di UVAM caratterizzate dalla presenza sia di unità di produzione
oggetto di abilitazione volontaria (inclusi i sistemi di accumulo) sia di unità di consumo
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Struttura delle reti elettriche
Reti Elettriche
Distribuzione
Reti Pubbliche
Chiusi (SDC)
Reti utilizzate
da Terna per
Reti di Reti Interne Altri SDC
l'erogazione
Distribuzione d'Utenza (RIU) (ASDC)
del servizio di
trasmissione
Rete di Tratti di reti e Tratti di reti e
Rete di
trasmissione di di linee di di linee di
proprietà delle
Trasmissione proprietà dei proprietà dei
imprese
Nazionale soggetti non soggetti non
distributrici
(RTN) concessionari concessionari
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Punti di interconnessione e relative
anagrafiche 1/2
Punto di interconnessione: il confine
fisico, tra due reti elettriche, attraverso cui
avviene lo scambio fisico dell’energia
elettrica. I SDC (incluse le RIU) fino al 2017
I punti di interconnessione tra la rete del
SDC e la rete pubblica sono equiparati, a A
fini regolatori, ai punti di
interconnessione fra reti di
RIU/SDC
distribuzione e/o di trasmissione. AT/M
T
MT/BT
POD associato al cliente finale RIU ~ ~
POD rilasciato dall’impresa distributrice MT/BT
concessionaria competente associato al
cliente finale RIU
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Punti di interconnessione e relative
anagrafiche 2/2
I SDC (incluse le RIU) dal 2018
A Punto interconnessione reti
RIU/SDC
AT/MT
1 2 3 4 MT/BT
~ ~
MT/BT 5 6
SEU
IT701E000000019 IT001E00786322K
POD rilasciato dal gestore POD (POD virtuale) rilasciato dall’impresa distributrice
della RIU concessionaria competente associato ad un’utenza
della rete pubblica connessa alla RIU
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Conclusioni
1. Prospettiva dell’aggregazione:
• DSO TSO (Osservabilità – Smartnet) – Aggregazione “tecnica”
• Avvio progetti pilota del. 300/17 – Aggregazione “di mercato”
• (Tele)gestione SDC -> Energy Community?
2. Temi di discussione:
• Le risorse oggi non abilitate (in particolare FRNP e UCI) sono
risorse affidabili di dispacciamento?
• “Rapporti” UdD/DSO?
• Definizione Energy Community (EC)
3. Evoluzione market design tra EU e riforme nazionali
• Nuovi modelli di gestione del sistema elettrico (DCO 354/13)
• Testo Integrato del Dispacciamento Elettrico (TIDE)
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Fabio Zanellini
Divisione Energy Management –
Siemens SpA
Carlo Arrigoni
Divisione Energy Management –
Siemens SpA
«Telecontrollo Made in Italy. Evoluzione IoT e digitalizzazione 4.0» Verona 24-25 ottobre 2017Puoi anche leggere
