Alimentazione elettrica più affidabile grazie all’energia rinnovabile
Molti paesi stanno promuovendo la transizione dai combustibili fossili verso fonti di energia rinnovabile (FER); tuttavia, la crescente quantità di elettricità proveniente da queste fonti alternative può spesso causare congestioni nella trasmissione, mettendo così in discussione le modalità operative tradizionali dei sistemi elettrici. Mentre le centrali elettriche convenzionali erano di norma situate in prossimità dei maggiori centri di domanda, una gran parte delle FER è spesso dispersa e situata in zone remote, lontane dai principali centri di consumo. Inoltre, la loro interconnessione alla rete può a volte comportare difficoltà di distribuzione quali variazioni nella tensione di gradino e inversioni di flusso di potenza. I costi aggiuntivi legati alla sovratensione e al sovraccarico di rete che gravano sui gestori del sistema di distribuzione si ripercuotono spesso sui loro clienti. Un problema importante è rappresentato dal modo in cui integrare l’elettricità proveniente dalle FER negli attuali sistemi di distribuzione elettrica convenzionali in maniera conveniente e affidabile. Il progetto iReact-NG, finanziato dall’UE, ha individuato una soluzione che non richiede forti investimenti da parte dei clienti, fornendo al contempo un rapido utile sul capitale investito (ROI). Per raggiungere questo obiettivo, i ricercatori hanno lavorato al miglioramento del proprio prodotto iReact esistente, aggiungendo nuove funzionalità in grado di contribuire a una fornitura di energia rinnovabile in comunità remote più efficiente in termini di costi. Equilibrio tra costi ed efficienza energetica Oltre all’unità esistente di automazione indipendente iReact per la gestione di sistemi di sottostazione, il team del progetto sta elaborando l’unità iReact-CG e il terminale cloud iReact-Prognosis, al fine di integrare i sistemi di produzione di energia di microreti isolate o collegate alla rete elettrica. «Il sistema di nuova concezione garantisce un funzionamento ottimizzato di tutte le risorse integrate nella rete», afferma Georgios Stravopodis, responsabile del progetto. Tra queste figurano l’automazione e la gestione di diversi tipi di fonti di produzione di energia quali parchi eolici, impianti fotovoltaici e generatori diesel o idraulici. «iReact-NG offre un modello di vendita molto conveniente e i clienti godono al contempo del vantaggio di un ROI immediato. Per ogni punto di snodo di installazione del sistema iReact viene offerta una licenza mensile ricorrente molto economica (meno di 200 EUR)», spiega Georgios Stravopodis, responsabile del progetto. In tal modo si configurerà come un’opzione molto appetibile e sostenibile, soprattutto per le persone che abitano in zone remote. Monitoraggio della trasmissione dell’energia rinnovabile iReact-CG è il dispositivo di interfacciamento tra il software di monitoraggio remoto e le FER. Il sistema intelligente di nuova concezione iReact-Prognosis è destinato alla supervisione e al controllo remoti dei regolatori di automazione e dei sensori intelligenti iReact installati nelle sottostazioni di distribuzione dell’energia e negli impianti rinnovabili. Il software di iReact-NG si basa su un’architettura modulare che fornisce previsione del carico in tempo reale e a breve termine, elaborazione storica dei dati, analisi del flusso di potenza, analisi della contingenza N-point, analisi della stabilità di rete e molte altre funzionalità. Tutti i moduli di software sono supportati da una struttura basata su agenti che fornisce un’efficiente integrazione e astrazione dei dati, in modo da adeguarsi facilmente alle esigenze dei clienti. Oltre all’unità di automazione e al software intelligente sviluppato, i partecipanti al progetto, in collaborazione con il mondo accademico, hanno svolto una ricerca approfondita sulla predizione del carico di potenza utilizzando modelli autoregressivi. Viene inoltre sfruttata l’intelligenza artificiale, che sta attualmente compiendo importanti progressi nel settore dell’elettricità al fine di migliorare l’efficienza nella produzione di energia e di ridurre i costi di manutenzione. Le tecniche di regressione che si affidano all’uso di macchine vettoriali di supporto o alla rappresentazione sparsa hanno migliorato i risultati di previsione del carico elettrico a breve termine. Il prodotto già esistente iReact di EMTech SPACE P.C. è stato installato in più di 150 sottostazioni elettriche nella rete di trasmissione greca e ha gestito picchi di carico fino a quasi 2 GW, con una media dell’8 % di perdita di potenza in meno e del 15 % di capacità rilasciata. Sulla scia del successo di questo componente delle reti intelligenti, EMTECH sta sviluppando nuovi elementi che estenderanno il suo uso dalla rete di trasmissione a quella di distribuzione. I risultati del progetto contribuiranno al miglioramento della qualità dell’energia nella rete di distribuzione, consentendo alle zone geografiche remote di generare la propria energia a basso costo in modo sostenibile. Al momento, i prezzi dell’energia nelle isole greche sono normalmente dal 100 al 400 % più elevati di quelli della terraferma. Come puntualizza il responsabile del progetto, Georgios Stravopodis, «una cooperazione senza intoppi si traduce in notevoli risparmi di denaro sia per gli operatori del sistema sia per i cittadini, poiché riduce i costi di produzione dell’energia nelle reti isolate incrementando al contempo la penetrazione delle FER».
Parole chiave
iReact-NG, energia integrata, fonti di energia rinnovabili, rete di distribuzione, sistema iReact, iReact-Prognosis
