smartgrid.it 

Smartgrid.it è un portale tematico che ha lo scopo di raccogliere informazioni, news, stato delle normative, dei progetti pilota e degli avanzamenti dell'implementazione e lo sviluppo del concetto di smartgrid nella rete elettrica attuale.

Read More »

Informazioni tempestive per vere smart grid

Moscardini, esperto Sorgenia: “Le centrali riescono a misurare istante per istante l’energia ceduta. I piccoli impianti, però, non fanno altrettanto”

Smart grid, il consumo si fa intelligente

Claudio Moscardini (Sorgenia): “Grazie a queste reti potremmo avere informazioni precise e tempestive per migliorare nostro il comportamento d’uso”

Smartgrid e Quorum Sensing

Di Giorgio Per. Ind. Scuttari

Diventa sempre più “rischiosa” la dipendenza energetica dall’estero: nel 2009 l’Italia ha importato energia primaria per l’85% del suo fabbisogno contro una media UE intorno al 53%, mentre nel 2010 il 13% dell’energia elettrica impiegata in Italia è stata importata dall’estero.

Ormai è palese che il sistema elettrico sarà oggetto di una profonda evoluzione per essere in grado di gestire la produzione in crescita da fonti rinnovabili (FER) e per aumentarne significativamente l’efficienza. Anche se, all’ utente finale, questo potrebbe apparire ancora distante, gli stakeholders  sono al lavoro per guadagnare le posizioni migliori, come rileva, con una certa ansia, l’Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas nella deliberazione 226/2012, nel vasto panorama che si prefigura.

Riporto solo il preambolo della recentissima Deliberazione del 28 Maggio 226/2012/R/EEL che ha come oggetto “DISPOSIZIONI URGENTI IN MATERIA DI PRENOTAZIONE DELLA CAPACITÀ DI RETE A SEGUITO DELLE ORDINANZE 16 MAGGIO 2012, NN. 1879, 1880, 1881, 1906, 1907,1909, 1911, 1912, 1913, 1914, 1915, 1916 E 24 MAGGIO 2012, NN. DA 2004 A 2019, DEL CONSIGLIO DI STATO”

“Considerato che:
 negli ultimi anni il problema della “saturazione virtuale” si è aggravato a seguito dell’impetuoso sviluppo delle rinnovabili e dell’incremento esponenziale delle richieste di connessione alle reti elettriche, solo in parte associato al reale sviluppo degli impianti e della generazione diffusa: in numerosi casi, infatti, vengono presentate richieste di connessione e accettati preventivi a cui poi non fa seguito la costruzione dell’impianto di produzione di energia elettrica;

 al 31 dicembre 2011, in Italia, sulla base dei dati preliminari ad oggi disponibili, a fronte di quasi 330.000 preventivi accettati di connessione alle reti di distribuzione e trasmissione, corrispondenti a più di 188 GW di potenza, circa 40 GW sono relativi ad impianti realmente connessi. Dei restanti 148 GW, ben 140 GW (di cui 69 GW riferiti a connessioni richieste prima del 2009) sono relativi ad impianti che non hanno ancora ottenuto l’autorizzazione alla realizzazione ed esercizio, ma che comunque continuano ad impegnare capacità sulle reti, generando il problema della saturazione virtuale delle medesime reti;

…..  “

http://www.autorita.energia.it/allegati/docs/12/226-12.pdf

Sistema tradizionale monodirezionale

Molto spesso, a fronte di un aumento solamente costante della dimensione dei problemi, si rende necessario  un ammontare di risorse esponenzialmente crescente.  Possiamo immaginare cosa avviene quando la richiesta è lei stessa esponenziale. 
I problemi legati alla cogenerazione distribuita dell’energia elettrica non si esauriscono nelle contromisure adottate nella delibera e si estendono negli ambiti della Generazione, Distribuzione, Telecomunicazioni, nelle Communication Solutions e infine ICT legata al  telecontrollo e all’automazione.
Si delinea il concetto di smartgrid che non può essere confinato in una definizione riferibile ad un  “obiettivo tecnologico” ma come interazione fra esigenze ambientali, economiche, sociali dove l’espressione delle capacità, competenza e inventiva degli stackholders coinvolti che concorrono insieme allo sviluppo tecnologico porteranno alla realizzazione di una “rete elettrica resa intelligente” non solo con diverse nuove  soluzioni tecnologiche,   ma che può verosimilmente essere il punto di riferimento per lo sviluppo della  democrazia energetica.    

Vorrei proporre una mia personale associazione del concetto espresso di seguito delle “Smartgrid” con uno meno conosciuto : il “Quorum Sensing”. 

Una definizione di Smartgrid potrebbe essere: Sistema elettrico evoluto che va da ogni centro di generazione/stoccaggio a tutti i carichi e che gestisce la produzione, la trasmissione, la distribuzione e la tariffazione, utilizzando informazioni trasparenti al fine di ottimizzare la valorizzazione degli asset (gruppi attivi di produzione) permettendo risparmi globali con una suddivisione di costi e benefici tra tutte le unità coinvolte.
Il Quorum Sensing è un processo:  può essere assunto come strumento utile per migliorare la funzione di auto-organizzazione di reti, utilizzata nei sistemi di monitoraggio ambientale.

In un sistema di questo genere i nodi individuali intercettano l’esistenza di una popolazione di altri nodi con dati simili da segnalare. La popolazione nomina poi un nodo specifico di riportare i dati, con conseguente risparmio energetico.  Reti wireless Ad-hoc possono anche beneficiare di Quorum Sensing, consentendo al sistema di rilevare e rispondere alle condizioni della rete (vedi il SECOAS (Self-Organizing Collegiata Sensor) sistema di monitoraggio ambientale 2003-2006).

Questo progetto http://www.cs.kent.ac.uk/projects/secoas/ aveva degli obiettivi importanti come scoprire e dimostrare gli algoritmi decentrati che permettono l'adattamento automatico per guasti, aggiornamenti e modifiche dei requisiti in una rete distribuita di micro-controllori (sensori intelligenti), studiare e dimostrare nuove tecniche cooperative adattive di manipolazione dei dati con un design leggero, a bassa potenza, utilizzando protocolli di comunicazione wireless ad-hoc in grado di adattarsi ad una vasta gamma di supporti di livello fisico, e sostenere una serie di end to end per garantire i servizi di rete.

Inoltre, sono state esplorate modalità di attuazione a livello locale di sensori intelligenti capaci di auto-configurazione dinamica per sviluppare e testare un'opportuna interfaccia di controllo per comunità scientifiche. Infine, per dimostrare e provare le nuove tecnologie in un contesto applicativo reale,  per intraprendere un’ importante rivalutazione ambientale di metodologie di rilevamento di campo e la progettazione di nuovi approcci che sfruttano appieno le nuove tecnologie.

sistema bi-direzionale ed a “obiettivi condivisi”

In questa ottica (o vision) la rete dovrà aumentare la sua capacità di trasmissione delle informazioni, di adattamento alle mutevoli situazioni di utilizzo, generazione, trasmissione/distribuzione e stoccaggio dell’energia.

Per quanto riguarda gli impianti FER non programmabili è necessaria l’installazione degli “Smart Inverter” con la funzione di gestire le eventuali disconnessioni dalla rete dell’impianto a seguito di richieste inoltrate dai gestori di rete mediante comandi da remoto, provvedere al monitoraggio ai rapidi abbassamenti di tensione,  aumentare il livello di selettività delle protezioni al fine di evitare fenomeni di disconnessione intempestiva dell’impianto ed infine limitare la potenza immessa in rete per ridurre le variazioni di tensione della rete.

Mediante l’integrazione di previsioni di mercato, condizioni meteorologiche e dello stato delle risorse produttive private (FER) o del sistema tradizionale, sarà possibile determinare il carico ottimale di produzione (Transmission Layer System) e automatizzare i processi di controllo e manutenzione remoti degli impianti e delle infrastrutture (Distribution Layer System).

I gestori delle reti di distribuzione DSO saranno equipaggiati con il DRMS (Demand Response Management System) per determinare la previsione del carico ottimale della rete settoriale.

Il software elabora in tempo reale differenti tipologie di informazioni quali la previsione di produzioni FER in MTe BT, della domanda, del carico della rete trasmissiva, di mercato e sullo stato della rete di distribuzione.

Vicino alle utenze troverà senso l’infrastruttura AMI (Advanced Metering Infrastructure) costituita da un contatore elettronico o “smart meter”,  presso l’utenza, per la comunicazione bidirezionale con il sistema elettrico, fornendo in tempo reale dati sul consumo e il costo dell’energia in base allo stato della rete, un concentratore di dati, installato presso le cabine secondarie avente funzione di hub di un cluster di smart meter connesso alla piattaforma di gestione Meter Data Management, installata presso il DSO, per la previsione sulla domanda, processi di telelettura dei profili di utilizzo, autodiagnostica e manutenzione.

Entrando in casa nostra, infine, ci troveremo alle prese con HMS (Home Management System) interconnesso con la HAN (Home Area Network).

Un apposito software gestisce device intelligenti, tra cui sostanzialmente gli elettrodomestici quali lavatrice, lavastoviglie, asciugatrice, frigorifero e forno, che scambieranno segnali provenienti dal sistema elettrico (smart meter) regolando il proprio funzionamento in base ai criteri definiti dall’utente/consumatore/produttore elaborando una stima del consumo di energia in funzione del programma di lavoro impostato.

L’Energy@Home Technical Specification definisce le specifiche del protocollo di comunicazione HAN che permette l'insieme dei casi d'uso definito dai partner Energy@Home (Enel, Telecom, Indesit, Electrolux) specificando il protocollo wireless, il modello di dati, l'insieme di messaggi applicativi e la sequenza di attività. Può essere associato a un profilo standard ZigBee pubblico che include apparecchi di CECED e che si estende alla "Home Automation" nonché alla "Energy Smart".

Anche l’installazione di un sistema domotico per la regolazione delle utenze elettriche all’interno di una unità abitativa o di building automation in un complesso commerciale/industriale, a questo punto, avrà un senso ben più concreto che non la mera ostentazione di controllo della luce del bagno con l’iphone. 

    

Chi pagherà? Naturalmente saranno i clienti /consumatori, su questo non c’è dubbio.