Monitoraggio efficiente e a basso costo per reti elettriche più ecologiche
Nel giugno 2018, l’UE ha adottato obiettivi ambiziosi sulla quota di energie rinnovabili nel suo consumo di energia complessivo: entro il 2030, non meno del 32 % di tale consumo dovrà provenire da fonti rinnovabili. Sebbene sia fattibile, questo obiettivo pone sfide importanti per i DSO. Più fonti rinnovabili nelle reti elettriche significano meno tenuta della tensione, che a sua volta richiede migliori soluzioni di monitoraggio al fine di fornire una costante consapevolezza della situazione. Questo è esattamente ciò che ADMS offre. «Solo pochi operatori sono stati in grado di configurare soluzioni di monitoraggio complete per le loro reti. Ma anche per loro, i problemi di scalabilità rimangono una preoccupazione che la nostra tecnologia può contribuire a rimuovere», afferma Antonello Monti, coordinatore di ADMS e direttore dell’Institute for Automation of Complex Power Systems presso il Centro di ricerca energetica E.ON della RWTH Aachen University. L’obiettivo di ADMS era di attivare il 25 % in più di servizi di energia rinnovabile (RES, renewable energy services) sulle reti di distribuzione esistenti. Per rendere ciò possibile, il team si è proposto di migliorare la stabilità della rete del 20 %, salvaguardando al tempo stesso la conformità alle normative. I prodotti DSO «d’avanguardia» e la tecnologia di modellazione/analisi dei dati di automazione della distribuzione avanzata (ADA, advanced distribution automation) del progetto possono modellare e prevedere il comportamento della rete di distribuzione di energia a bassa e media tensione solo da un piccolo numero di nodi distribuiti su queste reti. I componenti DSO sono costituiti da micro-unità di misura fasori (mPMU, micro Phasor Measurement Units) a basso costo e prodotti di monitoraggio di rete LV/MV installati in posizioni strategiche. Le mPMU eseguono misurazioni sincronizzate di elevata precisione di variabili di rete quali tensione e sfasamento attuale, mentre i prodotti di monitoraggio di rete LV/MV eseguono misurazioni di massa di parametri di rete quali corrente, potenza attiva e reattiva, armonica, ecc. «Penso che possiamo affermare che questo sia il primo progetto a proporre una stima dello stato completamente basata sui dati», afferma Monti. «Forse uno dei più importanti successi del progetto è il modo in cui le nostre soluzioni di misurazione e monitoraggio sono state finalmente in grado di apprendere più di quanto ci aspettassimo. Ad esempio, in uno dei test sul campo, il DSO si è reso conto che le perdite erano molto più alte rispetto alle stime iniziali». ADMS supporta i sistemi di gestione della rete esistenti dei DSO e offre un’opzione di roll-out accessibile. Monti ammette che questa è stata probabilmente una delle principali sfide del progetto: le reti di distribuzione richiederebbero normalmente un numero elevato di nodi per essere monitorate correttamente. Il progetto non ha solo dovuto abbassare quel numero, ma anche ideare sensori più economici di duplice uso (monitoraggio e protezione) e un approccio basato sui dati per il monitoraggio e il processo di stima dello stato. Oltre a consentire più fonti rinnovabili e migliorare la stabilità, il sistema può anche generare il 25 % in più di capacità della rete, ridurre i costi di integrazione della rete del 20 % e ridurre la durata delle interruzioni di rete e le perdite dei clienti del 15 %. Sebbene il progetto sia stato completato a settembre 2018, tutti i test sul campo in corso sono stati estesi e ampliati oltre la durata del progetto. «Consideriamo ciò il prossimo passo verso una vera commercializzazione», spiega Monti. «Nel caso in cui il secondo turno di test sul campo avesse successo, potremmo passare a una vera distribuzione». Per quanto riguarda i finanziamenti dell’UE, a tutti i membri del consorzio ADMS è stato chiesto di unirsi a un altro progetto H2020 chiamato SOGNO, offrendo loro un’opportunità unica di testare e migliorare i loro prodotti.
Parole chiave
ADMS, DSO, energie rinnovabili, stabilità della rete, automazione, rete intelligente
