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Smart Grid - Rete intelligente distribuzione elettrica

Page history last edited by umberto zulian 12 years, 3 months ago

 

SMART GRID

 

E' difficile assegnare questo argomento ai temi e sub-temi già classificati nella Smart City.... contiene elementi di Smart Mobility (mobility management, infomobilità), di Smart Environment (razionalizzazione illuminazione pubblica, razionalizzazione edilizia smart building) ma anche Smart Living (housing quality) ed ovviamente Smart Economy (innovative spirit, productivity).

L'individuazione degli attori propone come stakeholder (portatori di interessi) le società di produzione e commercio dell'energia, pubbliche e private, ma anche gli 'emergenti' singoli produttori che influenzando il sistema 'dal basso' attraverso eolico e fotovoltaico

 

 

Cos'è Smart Grid? É la rete intelligente per la distribuzione di energia elettrica del futuro, che prevede un sistema di rilevazione/comunicazione/controllo per monitorare, gestire e re-indirizzare in tempo reale la distribuzione di energia. (Rivista Geomedia 04/2011, articolo di Tomaso Bertoli 'Smart Grid il ruolo dell'ICT nella sfida green del futuro)   www.rivistageomedia.it

 

I principi che finora hanno prodotto l'attuale infrastruttura della distribuzione elettrica sono piuttosto semplici: unico produttore, centrale di produzione (idro-elettrica o a carbone) a cui sono collegati direttamente molti utenti. Stessi principi di casa nostra: unico interruttore 'sicuro' di ingresso, una rete a cui sono collegati molti apparecchi. Ora però c'è un aumento continuo di eventi in cui si interrompe il tutto a causa del superamento di soglia di consumo; anche a livello di produttore (molto più complicato) c'è l'esigenza di pianificare la produzione dei diversi impianti in base ai consumi previsti, tenendo conto dello spreco dato dal sovraccarico delle linee di trasporto.

 

Attualmente il mercato nazionale è gestito dal GME (Gestore Mercati Energetici – www.mercatoelettrico.org), che fornisce interessanti informazioni di prezzi e consumi orari, giornalieri e storici. Essendosi ampliata la tipologia di fonti di produzione energetica, si trova una parte relativamente controllabile (impianti gas-biomassa, mini-centrali) ed una difficilmente prevedibile (impianti fotovoltaici ed eolici)

 

L'utilizzo di una Smart Grid è iniziato: esiste già la possibilità, per grandi utenti, di avere apparati di telecontrollo per monitorare e anche azzerare il consumo degli Smart Buildings però gestiti da facility manager specializzati; la vera sfida è di usare le opportunità riferite ai singoli utenti domestici, integrando con equilibrio la moltitudine di iniziative specifiche che si stanno attuando.

 

Il primo passo è l'assoluta necessità di avere un geodb di partenza aggiornato in tempo reale (alla velocità della luce...... vedi caso Progress Energy) con tassi di errore sui dati fisici tendente a zero. L'esigenza è complessa: esiste il geodb (Gruppo Dolomiti Energia) della rete che contiene circa 440.000 archi e 300.000 nodi ed accumula dati ogni giorno, per un totale di circa 7mld di record all'anno, su cui eseguire le successive analisi di qualità, gestionali e di fatturazione. Per quanto riguarda l'infrastuttura IT chiamata a sostenere queste nuove “maree” di dati (basti pensare che un singolo contatore elettronico emette una rilevazione ogni 15 minuti, cioè 35000 all'anno) si sta spostando verso il Cloud Computing che garantisce il funzionamento efficiente in modo continuo.

 

Il secondo è ancora più complesso: conoscere i consumi dei singoli utenti. L'installazione dei contatori elettronici, funzionali per autolettura e fatturazione del consumo, fornisce però un'informazione troppo dettagliata e disaggregata per essere usata in modo efficace e tempestivo nella gestione delle reti.

Verranno quindi progressivamente aggiornati da nuovi RTU (terminali remoti) che renderanno possibile attivare processi di gestione delle energie intermittenti e incontrollabili (appunto fotovoltaico ed eolico): la diffusione geografica (che attualmente è fortemente di tipo cluster) di queste energie pone seri problemi, ai produttori, nel fornire flussi di energia continuamente alterati rispetto al flusso orario quotidiano 'normale'.

 

L'esigenza di buon funzionamento del sistema si sposta quindi dalla produzione continua e misurata alla necessità di accumulo e successivo rilascio secondo la richiesta imprevedibile.

L'accumulo di energia è stato gestito finora attraverso il ripompaggio a monte dell'acqua nei bacini usando l'energia in eccesso, ma il tempo necessario per ri-ottenerla non è più compatibile con la nuova generazione distribuita. A New-York esiste AES (Energy Stores) che gestisce container di batterie cariche, con capacità disponibile di 8mw rivendibili sul mercato in meno di un secondo dalla richiesta.

 

Un altro pesante punto interrogativo è la diffusione di veicoli elettrici che saranno poi da ricaricare: possono funzionare da volano se, usati bene, assorbiranno energia nei momenti di basso consumo (ricaricati di notte) e rilasciandola nei momenti di picco; se usati male, aggraveranno ulteriormente lo sbilancio temporale di produzione e consumo.

 

Ulteriore evoluzione dal fronte di riduzione dei consumi, proposta attraverso la scomposizione di costo in base all'orario, il miglioramento tecnologico continuo dell'elettronica consumer, la domotica (struttura di gestione intelligente degli impianti domestici: spegnimento calorifero sotto la finestra aperta, controllo di accensioni non programmate in mancanza di persone all'interno, monitoraggio istantaneo da remoto, apertura di tapparelle e tende esterne condizionata dalla situazione atmosferica, ecc) attualmente applicata tipicamente a grandi strutture commerciali (Smart Building)

 

La Smart Grid non è quindi un singolo apparecchio o software da installare, ma un sistema complesso composto da processi e soluzioni in continua evoluzione tecnologica, che possono integrarsi automaticamente fra loro: ad esempio, i sistemi di rilevazione/previsione meteo sono incorporati nei modelli di previsione ed allerta del rischio (temporali, fulmini, tempeste) relativo alle centrali di produzione energetica

 

 

Comments (3)

Ivano GIULIANO said

at 12:47 am on Dec 30, 2011

In riferimento al concetto di Smart Grid, ossia :
una rete di informazione che affianca la rete di distribuzione elettrica e gestisce la rete elettrica in maniera "intelligente" per la distribuzione di energia elettrica, ovvero un sistema fortemente ottimizzato per il trasporto e diffusione della stessa evitando sprechi energetici con il vantaggio che gli eventuali surplus di energia di alcune zone vengono redistribuiti in modo dinamico ed in tempo reale, in altre aree, suggerisco di guardare questo video:

http://www.youtube.com/watch?v=YrcqA_cqRD8&feature=player_embedded

m.ramazani said

at 12:09 am on Jan 9, 2012

Condivido questo bellissimo sito , per me è stato assai interessante per il modo in cui si trasmette il messaggio in una magnifica visual animata . Indica il livello mondiale degli investimenti e uso sostenibile e non di elettricità . Ma senza tanto definire il contenuto vi invito a dare un occhiata ,non rimarrete delusi.
Dopo aver caricato il livello di Smart meters del power scelto aspettate l'animazione (metti le cuffie )

http://ge.ecomagination.com/smartgrid/#/landing_page

Francesco Gigante said

at 7:29 am on Aug 2, 2012

Segnalo in proposito il progetto in corso avviato da ENEL di installazione della prima smart grid in territorio italiano: ad Isernia una rete intelligente farà capo alla Cabina Primaria di Carpinone ( http://www.enel.it/it-IT/media/comunicati/release.aspx?iddoc=1648105 ). La zona di Isernia è stata scelta perchè in essa convergono i flussi energetici provenienti dalle numerose installazioni di fotovoltaico ed eolico presenti nel Molise. A volte le reti sono sovraccariche ed i gestori della rete (TERNA) chiedono ai produttori di energia di sospendere il servizio fin quando il carico non torni normale: nella smart grid di Isernia saranno presenti delle batterie agli ioni di litio, della potenza di 0,7 MW (0,5 MWh di capacità) ,realizzate da Siemens su specifica Enel che immagazzineranno l'energia in eccesso. Inoltre saranno presenti sensori per il monitoraggio delle grandezze elettriche, colonnine per la ricarica di auto elettriche, apparati domestici per la verifica dei consumi e delle produzioni. Riguardo le batterie al Li è partita la corsa alla gestione di questo ricco business: sono in competizione tra loro il gestore della rete ad alta tensione TERNA, le reti di distribuzione locale (ENEL, A2A,Acea), le associazioni di produttori (Assoelettrica, Federutility). TERNA ha bandito una gara per batterie da 130 MW, ENEL ha promosso otto progetti pilota per smart grid ( http://blog.forumnucleare.it/tecnologia-2/terna-e-laccumulo/ ).

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