Enrico Senatore - Terna plus

1. Sistemi di accumulo energia
Progetti ed iniziative in corso
Dott. Enrico Senatore
Responsabile Battery Storage – Terna Plus
Rimini, 09.11.2012
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2. 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 attività di dispacciamento e sviluppo della
rete di trasmissione ad altissima tensione
2005 2011
Sottostazioni
Numero di stazioni 302 445
Trasformatori (n.) 572 630
Capacità 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 è al primo posto in Europa e sesto al mondo tra i gestori di rete indipendenti
* Il dato si riferisce al 2010
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3. Impatto delle Fonti Rinnovabili sul SEN
Criticità
▪ 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 disponibilità 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
flessibilità richiesta agli “impianti convenzionali”
o Necessità di frequenti fermate ed
avviamenti
o Rapide rampe di presa e di rilascio carico
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4. Tecnologie di Accumulo
Applicazioni in Energia vs Applicazioni in Potenza
• Le caratteristiche di ciascuna tecnologia ne determinano l’idoneità a svolgere determinate
funzioni;
• La maggioranza delle soluzioni sono in fase sperimentale o pre-commerciale.
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5. 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
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6. Tecnologie Energy Intensive
Valore della Mancata Produzione Eolica nel 2010
TERMOLI
# LARINO
Principali Aree Congestionate FOGGIA
#
PRESENZANO
é
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
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7. 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 già critiche e quelle
potenzialmente critiche
• Siti potenziali identificati e distribuiti in
3 fasce di fattibilità*
• Impianti distribuiti sulle direttrici
identificate con capacità media pari a
circa 10 MW e 80 MWh
• Amovibilità della soluzione tecnologica
identificata
* Le 3 fasce identificate tengono conto della facilità di installazione dei sistemi di accumulo secondo criteri quali: livello di pendenza dei terreni,
disponibilità spazi e di stalli, presenza alimentazione MT, etc.
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8. 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
capacità di regolazione in rete causata dalla penetrazione delle FRNP
Funzionalità Dotarsi di margini aggiuntivi di riserva terziaria per coprire l’incertezza
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 (funzionalità legata
all’integrazione coi sistemi di difesa)
Rapporto tra l’Energia 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
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9. Tecnologie Power Intensive
Tematiche Legate alla Sicurezza
Principali criticità 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
• difficoltà di controllo delle deviazioni di frequenza
Installazione di 40 MW di Sistemi di Accumulo di tipo Power Intensive
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10. 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 l’innalzamento)
della frequenza a fronte di squilibri tra generazione e carico
• Regolazione di Frequenza
Principali • Regolazione di Tensione
• Telescatto
Funzionalità
• Ecc
• Soluzioni Tecnologiche Power Intensive. Ad esempio:
Tecnologie Tecnologie al Litio
Tecnologie ZEBRA
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11. Contenuti dello Storage Lab
“ un osservatorio privilegiato sullo stato dell’arte dei SANC al fine di sviluppare metodi, procedure e
soluzioni Smart attraverso la definizione di un benchmark delle più 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
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12. 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 compatibilità con i FRNP
sicurezza sistemi esistenti • ecc.
• ecc • ecc
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