Le informazioni meteo-climatiche nel settore energetico - Matteo De Felice ENEA, Climate Modeling Laboratory
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Le informazioni meteo-
climatiche nel settore
energetico
Matteo De Felice
ENEA, Climate Modeling LaboratoryClima o meteo?
• Meteo: la temperatura media a Padova l’8 Ottobre 2011
era di 11 °C
• Clima: la temperatura media in Ottobre a Padova è di 20
°C (calcolo 2000-2012)
• E le previsioni?Previsioni meteo e previsioni
climatiche
meteo
Previsioni short-range L M M G
previsioni climatiche
Previsioni stagionali JJA JAS ASO OND
Previsioni decadali 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Proiezioni multi-decadali 2013 ... 2030 2040 2050 2060
(climate change)Informazioni o dati climatici?
• I dati climatici a disposizione sono molti e
continuano a crescere (ad es. maggiore risoluzione)
• Ma i dati possono divenire informazioni utili?Servizi climatici
• Global Framework on Climate Services (GFCS) ,
WMO 2009
• Produzione e “traduzione” delle informazioni
climatiche per contesti specifici
• In Europa? Progetti (FP7 CLIM-RUN, EUPORIAS,
SPECS), iniziative comunitarie (COPERNICUS),
iniziative e mercati nazionaliCopernicus
• Iniziativa coordinata e gestita dalla Commissione
Europea
• Sistemi di monitoraggio e uso dei dati per servizi e
applicazioni
• www.copernicus.euEnergy Sector Vulnerability
• E.g. During European 2003 heat-wave France reduced
electricity export in August of 50% (EDF)
[…] a summer average decrease in capacity of power plants of
6.3–19% in Europe and 4.4–16% in the United States
depending on cooling system type and climate scenario for
2031–2060. In addition, probabilities of extreme (>90%)
reductions in thermoelectric power production will on average
increase by a factor of three.
(van Vliet et al., Vulnerability of US and European electricity supply to
climate change, Nature Climate Change 2(9), 2012)Un esempio di servizio
- Collaborazione tra ENEA e TERNA dal
2012
- Obiettivi specifici…
- …con processi iterativi: nuove risponde
hanno sempre portato a nuove domande
- Due argomenti: energie rinnovabili e
fabbisogno elettricoElectricity Demand
• Electricity demand sensitive to weather conditions
• Currently only climatological data are used for time-scales >14
days
• Demand affected by “human activities” (calendar effects) and
economic trendsElectricity Demand
• Electricity Demand…
• …and how it is affected by temperature
• …and its predictability at short-time scales
M. De Felice, A. Alessandri, and P. M. Ruti, “Electricity Demand
Forecasting over Italy: Potential Benefits using Numerical Weather
Prediction models,” Electric Power Systems Research, vol. 104, pp.
71-79, 2013.A question… What has happened?
Observe
Electricity Demand…
E nei prossimi mesi?
Going seasonal
✦ What will be the probability of having the demand
above/below the normal?
✦ Use of “statistical downscaling” of seasonal forecasts
✦ Interesting result: significant skill on some Italian
regions with one-month of lead time
De Felice M., Alessandri A., and F. Catalano,
“Seasonal climate forecasts for medium-term
electricity demand forecasting,” Applied Energy, vol.
137, pp. 435-444, 2015A possible approach
• Find the relationship between seasonal forecast
patterns and observed demand
Principal Component Analysis (PCA)Seasonal Forecast
VAR1 MEM1 PC1
VAR1 MEM1 PC2
ML
Method
VAR1 MEM1 PC3
Target
(predictand)
VAR_X MEM_Y PC_ZA possible product
Next steps… Extending to Europe (ENTSO-E)
Electricity Exchange
European electricity flows for Jan-Feb (left) and
June-July (right) – red nodes are the main exporters
and blue the main importers – Data from ENTSO-E
(2003-2014)Flows
Supply: solar power
• Photovoltaics: estimate & predict
How much we will
produce next summer?
How much are we
producing now? How much we will
produce tomorrow?
M. De Felice, M. Petitta, and P. M. Ruti, “Short-term predictability of
photovoltaic production over Italy,” Renewable Energy, vol. 80, pp.
197-204, 2015.E nei prossimi mesi? • Work in progress • Analisi dei dataset e dei forecast disponibili
>>> matteodefelice.name/research >>> matteo.defelice@enea.it
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