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Sistemi di accumulo di energia: progetti ediniziative in corso

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Enrico Senatore - Terna plus

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Sistemi di accumulo energia Progetti ed iniziative in corso Dott. Enrico Senatore Responsabile Battery Storage Terna Plus Rimini, 09.11.2012 1
Il Gruppo Terna Quotata nella Borsa Italiana dal 2004, ha una capitalizzazione di mercato pari a circa 6 mld Concessionario unico in Italia, responsabile delle attivit di dispacciamento e sviluppo della rete di trasmissione ad altissima tensione 2005 2011 Sottostazioni Numero di stazioni 302 445 Trasformatori (n.) 572 630 Capacit di trasformazione (MVA) 109.968 125.571 Stalli (n.) 3.947 4.834 Linee di trasmissione (km) 35.129 63.521 Impiegati 3.389 3.517 Domanda di Energia (GWh) 330.443 316.326 * Il Gruppo Terna 竪 al primo posto in Europa e sesto al mondo tra i gestori di rete indipendenti * Il dato si riferisce al 2010 2
Impatto delle Fonti Rinnovabili sul SEN Criticit La gestione delle FRNP comporta un aumento dei costi del sistema per effetto di: Obbligo ritiro rinnovabili (Corrispettivo MPE) Incremento delle Congestioni di rete o Congestioni locali su tratte a 150 kV o Congestioni di rete Impatto sui requisiti e sulla disponibilit dei margini di riserva o Maggiore fabbisogno di riserva a causa della intermittenza/incertezza di previsione della produzione delle fonti rinnovabili non programmabili o Riduzione dei margini di riserva disponibili su impianti convenzionali Impatto delle FRNP sulla gestione del Sistema Le FRNP comportano anche una maggiore Elettrico Nazionale flessibilit richiesta agli impianti convenzionali o Necessit di frequenti fermate ed avviamenti o Rapide rampe di presa e di rilascio carico 3
Tecnologie di Accumulo Applicazioni in Energia vs Applicazioni in Potenza Le caratteristiche di ciascuna tecnologia ne determinano lidoneit a svolgere determinate funzioni; La maggioranza delle soluzioni sono in fase sperimentale o pre-commerciale. 4
Progetti Terna sui Sistemi di Accumulo Energy Sistemi di Accumulo inclusi nel Piano di Sviluppo 2011 Intensive Power Sistemi di Accumulo inclusi nel Piano di Difesa 2012 Intensive Integrazione Storage Lab con Smart Grid 5
Tecnologie Energy Intensive Valore della Mancata Produzione Eolica nel 2010 TERMOLI # LARINO Principali Aree Congestionate FOGGIA # PRESENZANO 辿 Installato MPE Immesso %MPE # Direttrice/Zona #ANDRIA # GARIGLIANO CANDELA BARI OVEST [MW] [GWh] [GWh] VS. imm. # S. SOFIA #BENEVENTO # # Foggia - Andria 666 180 874 21% # S. MARIA C. V. MATERA # PATRIA Benevento - # MONTECORVINO TARANTO # 537 163 959 17% Montefalcone Benevento - 582 134 888 15% Montecorvino # LAINO Totale 5.336 494 8.445 6% ROSSANO # ALTOMONTE E producibile Nel 2010 sono stati tagliati circa 500 GWh di E immessa Energia Eolica potenzialmente producibile Limitazione MPE 6
Sistemi di Accumulo inclusi nel Piano di Sviluppo 2011 Fascia 1 Direttrice critiche Fascia 2 Il Piano di Sviluppo 2011 approvato Direttrice potenzial. critica prevede una prima fase di Fascia 3 investimento per 35 MW (circa 240 MWh) Nel PdS sono state identificate - sulla base del dato di MPE e sulle ipotesi di trend - le dorsali gi critiche e quelle potenzialmente critiche Siti potenziali identificati e distribuiti in 3 fasce di fattibilit* Impianti distribuiti sulle direttrici identificate con capacit media pari a circa 10 MW e 80 MWh Amovibilit della soluzione tecnologica identificata * Le 3 fasce identificate tengono conto della facilit di installazione dei sistemi di accumulo secondo criteri quali: livello di pendenza dei terreni, disponibilit spazi e di stalli, presenza alimentazione MT, etc. 7
Progetti Pilota Sistemi di Accumulo Piano di Sviluppo Risolvere congestioni locali su porzioni di rete AT legate ad eccessiva generazione da FRNP; Dotarsi di adeguati margini di riserva primaria per coprire la ridotta capacit di regolazione in rete causata dalla penetrazione delle FRNP Funzionalit Dotarsi di margini aggiuntivi di riserva terziaria per coprire lincertezza nella previsione di produzione da fonti intermittenti Fornire supporto di regolazione alle tensioni di rete e gestione dei flussi di potenza reattiva Risolvere congestioni tra zone di Mercato (funzionalit legata allintegrazione coi sistemi di difesa) Rapporto tra lEnergia nominale media e la Potenza nominale di scarica: 7 MWh/MW Rendimento nominale di round-trip AC: 75% Tecnologia Tempo di inversione di fase e Tempo di risposta compatibili con il servizio di regolazione primaria Vita utile 15 anni 8
Tecnologie Power Intensive Tematiche Legate alla Sicurezza Principali criticit riscontrate nelle Isole Maggiori Contributo dei SANC insufficienza dei sistemi convenzionali a garantire il realizzazione di sistemi controllo del transitorio della frequenza automatici di regolazione a scarsa riserva primaria risposta rapida bassa inerzia del sistema impiego dei SANC per quota carico interrompibile in diminuzione integrazione del contributo delle FRNP alla regolazione integrazione degli impianti di potenza da FRNP primaria e secondaria difficolt di controllo delle deviazioni di frequenza Installazione di 40 MW di Sistemi di Accumulo di tipo Power Intensive 9
Sistemi di Accumulo del Piano di Difesa 2012 Progetto volto a realizzare dispositivi automatici di regolazione bidirezionali, a risposta rapida e nel pieno controllo del Gestore Descrizione di Rete in grado di contrastare il decadimento (o linnalzamento) della frequenza a fronte di squilibri tra generazione e carico Regolazione di Frequenza Principali Regolazione di Tensione Telescatto Funzionalit Ecc Soluzioni Tecnologiche Power Intensive. Ad esempio: Tecnologie Tecnologie al Litio Tecnologie ZEBRA 10
Contenuti dello Storage Lab un osservatorio privilegiato sullo stato dellarte dei SANC al fine di sviluppare metodi, procedure e soluzioni Smart attraverso la definizione di un benchmark delle pi湛 promettenti tecnologie Riserva e regolazione di frequenza/potenza Stabilizzazione della rete Principali Power Quality Integrazione con i sistemi di difesa Contenuti Integrazione con la gestione dinamica delle reti e con i sistemi di previsione FRNP Accumulo elettrochimico: Ioni di Litio ZEBRA Max 15-20 MW totali in 4 anni Tecnologie in Altro* (VAR, Metalli liquidi, ecc) Esame Accumulo meccanico*: CAES Volani (*) In valutazione 11
Logica della sperimentazione Applicazioni Prove di tipo Prove in Sito Smart Grid Prove su Moduli Prove on grid Prove Integrate con Sistemi Prove di resistenza Cicli di carica scarica di Gestione RTN meccanica, Reg. di frequenza/potenza Prove di stress termico, Telescatto ecc ecc Integrazione con i sistemi di dispacciamento Integrazione con i sistemi di difesa Prove su Soluzioni ESS Prove off grid Integrazione con la gestione dinamica delle reti Stress termici ed elettrici Analisi tempi di risposta Integrazione con i sistemi Validazione dati di targa Analisi efficienza totale predittivi della produzione da Test sistema BMS e Analisi di compatibilit con i FRNP sicurezza sistemi esistenti ecc. ecc ecc 12

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