Risparmio energetico Microgrid

Microgrid e comunità energetiche cosa sono e come realizzarle

Per inquadrare le funzioni e i vantaggi derivanti dall’applicazione di una microgrid dobbiamo prima fissare i concetti di comunità energetica e autoconsumo.
Per comunità energetica si intende l’insieme di produttori e consumatori di energia elettrica interconnessi sulla stessa rete di fornitura in modo che sia loro possibile scambiare l’energia i cosiddetti SEU (Sistemi Efficienti d’Utenza).

L’autoconsumo consiste nella possibilità di consumare in loco (ES: in uno stabilimento produttivo) l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico o da cogeneratore per far fronte ai propri fabbisogni energetici.

I benefici che ne possono derivare sono di minori perdite di rete, meno problemi di distaccamento, e potenziamento o sviluppo di nuove reti.

Il quadro regolatorio è ancora in via di definizione ma ci sono delle attività pilota come le UVAM (Unità Virtuali Aggregate Miste) in vista della prevista decarbonizzazione fissata al 2025.
Il piano nazionale per l’energia e il clima prevede come obiettivi vincolanti per il 2030, il 32% di penetrazione delle rinnovabili, il 32% di maggiore efficienza energetica rispetto allo scenario attuale e un 40% di riduzione dei gas serra rispetto ai livelli del 1990.

Per andare incontro a questi obiettivi le smartgrid o microgrid sono una strada vincente al fine di far coincidere la generazione di energia con il consumo.

Un fattore essenziale è la flessibilità

La flessibilità descrive la capacità di un sistema di alimentazione di far fronte alla variabilità e all’incertezza sia nella generazione che nella domanda pur mantenendo un livello soddisfacente di affidabilità ad un costo ragionevole su diversi orizzonti temporali.

Le microgrid industriali sono delle opportunità per i grandi consumatori.

Esse consentono:

  • Un risparmio sul costo dell’energia con nuove opportunità di profitto;
  • Affidabilità della fornitura in zone dove la rete è debole o è previsto il Load Shedding (alleggerimento automatico del carico);
  • Riduzione emissioni gas serra e raggiungimento target energia da fonti rinnovabili;

EMS – Energy Management System nelle microgrid

In sostanza in una microgrid i flussi di energia sono controllati da un EMS (Energy Management System) in base alle informazioni scambiate e ad una control policy che ne ottimizza il funzionamento.
Va da se che la microgrid può essere sia isolata sia connessa alle rete principale.

Un caso studio nel settore industria

A seguito vi presentiamo un caso studio di uno stabilimento industriale avente:

  • 3 generatori diesel 1.5 MVA 900 l/ora di consumo 150-180 ore/anno
  • Carico di picco 4.2MVA @ 11kV
  • Impianto fotovoltaico 968 kWp DC17 ABB Trio 50kWp

Problemi da risolvere:

  • Come gestire i flussi di energia tra Fotovoltaico, i generatori diesel , la rete e i picchi
  • Non immettere energia in rete
  • Proteggere i generatori diesel da riverse power prevenendo i distacchi
  • Minimizzare l’energia assorbita dalla rete e il consumo di diesel durante i power outages

Da queste necessità è stato progettato l’EMS basato su Datalogger GWC di Higeco Energy con protocolli wireless per semplicità di installazione e redatta la control policy ( modificabile ) assieme al cliente.
Le funzioni principali implementate nell’EMS sono:

  • Control Policy Configurabile: Algoritmo di controllo di PV e DGen in ufnzione dello stato della rete e dei carichi istantanei. Configurabile tramite web-editor
  • Obiettivo: massimizzare uso sostenibile del PV garantendo stabilità ai carichi
  • No Feed-in verso la Rete
  • Limitazione Potenza Attiva fotovoltaico inseguendo i consumi istantanei e evitando immissione potenza attiva in rete
  • Stabilità ai carichi generatori accesi in caso di mancanza, o instabilità di rete (change-over switch) per garantire stabilità ai carichi
  • Interazione Fotovoltaico e Generatori: Limitazione Potenza Attiva fotovoltaici inseguendo i consumi istantanei e assicurando ai Generatori un carico minimo e la prevenzione di Reverse Power

Il tutto consultabile e configurabile tramite l’applicativo X-Spector

Benefici per il cliente

Il tutto ha comportato un risparmio di carburante per i generatori di circa 100.000 euro/anno, un risparmio di acquisto di energia dalla rete di circa 70.000 Euro/anno e una diminuzione di emissioni di Co2 pari a 1350 Ton.

Comunità Energetiche Rinnovabili
X