progettazione, prevedibilitÀ e programmabilitÀ delle fonti ... · programmabilità delle fonti...
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Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Firenze, Auditorium Ente Cassa di Risparmio di Firenze Firenze, Auditorium Ente Cassa di Risparmio di Firenze 12 aprile 201312 aprile 2013
Ordine degli Ingegneri della Provincia di Firenze Ordine degli Ingegneri della Provincia di Firenze
Commissione Ambiente ed EnergiaCommissione Ambiente ed Energia
Ing. Stefano CorsiIng. Stefano Corsi
PROGETTAZIONE, PREVEDIBILITÀ E PROGRAMMABILITÀ DELLE FONTI RINNOVABILI
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
RINNOVABILI RINNOVABILI e assimilabilie assimilabili
PROGRAMMABILITA’ RISPETTO ALLA FONTE
PROGRAMMABILIPROGRAMMABILI NON NON PROGRAMMABILIPROGRAMMABILIImpianti idroelettrici a serbatoio e
bacino, rifiuti solidi urbani,
biomasse, impianti assimilati che
utilizzano combustibili fossili,
combustibili di processo o residui
Impianti di produzione
idroelettrici fluenti, eolici,
geotermici, fotovoltaici, biogas
Quanto sono “programmabili” le fonti programmabili?
Programmabile vuol dire prevedibile?
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
PROGRAMMABILITA’ E PREVEDIBILITA’
DELIBERAZIONE 5 LUGLIO 2012
Autorità per l’Energia Elettrica e del Gas
“La natura “non programmabile” delle fonti rinnovabili “La natura “non programmabile” delle fonti rinnovabili c.d. non c.d. non
programmabili programmabili non consiste nella impossibilità di formulare previsioninon consiste nella impossibilità di formulare previsionidell’energia elettrica prodotta e immessa in rete, quanto piuttodell’energia elettrica prodotta e immessa in rete, quanto piuttosto nella non sto nella non
economicità di controllare e modificare, sulla base di un prograeconomicità di controllare e modificare, sulla base di un programma mma
predefinito, la quantità di energia immessa in rete (azione, quepredefinito, la quantità di energia immessa in rete (azione, quest’ultima, che st’ultima, che
comporterebbe lo “spreco” della fonte primaria rinnovabile); percomporterebbe lo “spreco” della fonte primaria rinnovabile); pertanto, tanto, tutte le tutte le forme di produzione di energia elettrica non programmabili sono forme di produzione di energia elettrica non programmabili sono caratterizzate dalla possibilità di prevedere le immissioni in rcaratterizzate dalla possibilità di prevedere le immissioni in reteete, ancorché , ancorché
con un differente grado di precisione in dipendenza dalla fontecon un differente grado di precisione in dipendenza dalla fonte ed alle ed alle
situazioni”.situazioni”.
Oneri di sbilanciamento per le fonti non programmabili
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
SMART GRID
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
CONTROLLO DEI FLUSSI DI ENERGIA
-- Misure di controllo di consumi e produzioneMisure di controllo di consumi e produzione
-- consumi (tariffe, smart meter,…)consumi (tariffe, smart meter,…)
-- variazione prezzo di acquistovariazione prezzo di acquisto
-- tariffe incentivanti produzione e autoconsumo (conto energia)tariffe incentivanti produzione e autoconsumo (conto energia)
-- oneri di sbilanciamentooneri di sbilanciamento
-- accensione/spengimento impiantiaccensione/spengimento impianti
-- ….….
-- Problemi di controllo per utenze/produttoriProblemi di controllo per utenze/produttori
-- è vantaggioso?è vantaggioso?
-- c’è volontà di farlo?c’è volontà di farlo?
-- si può fare?si può fare?
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
CONTROLLO DEI FLUSSI DI ENERGIA
-- Misure di controllo Misure di controllo
-- consumi (tariffe, smart meter,…)consumi (tariffe, smart meter,…)
-- variazione prezzo di acquistovariazione prezzo di acquisto
-- tariffe incentivanti produzione e autoconsumo (conto energia)tariffe incentivanti produzione e autoconsumo (conto energia)
-- oneri di sbilanciamentooneri di sbilanciamento
-- accensione/spengimento impiantiaccensione/spengimento impianti
-- ….….
-- Problemi di controllo utenze/produttoriProblemi di controllo utenze/produttori
-- è vantaggioso?è vantaggioso?
-- c’è volontà di farlo?c’è volontà di farlo?
-- si può fare?si può fare?
PROGETTOPROGETTO
EFFICACIA MISUREEFFICACIA MISURE
PREDISPOSIZIONE CULTURALEPREDISPOSIZIONE CULTURALE
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Evoluzione potenza media impianti
2009
Media 16 kW
2011
Media 38 kW
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Evoluzione potenza media impianti
2009
Media 16 MW
2011
Media 8 MW
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Evoluzione potenza media impianti
2009
Media 4.8 MW
2011
Media 2.3 MW
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Business PlanBusiness Plan
Costi di investimentoCosti di investimento
Costi di esercizio Costi di esercizio (gestione e manutenzione ordinaria e straordinaria)(gestione e manutenzione ordinaria e straordinaria)
Ricavi vendita energia elettricaRicavi vendita energia elettrica
Finanziamenti Finanziamenti bancaribancari
PROGRAMMABILIPROGRAMMABILI
PROGRAMMABILIPROGRAMMABILI
PARZIALMENTE PARZIALMENTE PROGRAMMABILIPROGRAMMABILI
PROGRAMMABILITA’ FINANZIARIA
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
PRODUZIONEPRODUZIONE ENERGIA ELETTRICAENERGIA ELETTRICA
Affidabilità dell’impiantoAffidabilità dell’impianto
Affidabilità del combustibileAffidabilità del combustibile
PREZZO DI VENDITAPREZZO DI VENDITA
Tariffe incentivanti (tipologia della fonte e taglia dell’impianTariffe incentivanti (tipologia della fonte e taglia dell’impianto)to)
Prezzo di vendita energia (mercato)Prezzo di vendita energia (mercato)
Penalizzazioni per errata programmazione della produzione Penalizzazioni per errata programmazione della produzione (sbilanciamento)(sbilanciamento)
PROGRAMMABILITA’ DEI RICAVI
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
PROGRAMMABILITA’ DEI RICAVI: eolico
Fonte: Comunicazione ANEV Fonte: Comunicazione ANEV ––
DCO 35/12 del 22 giugno 2012DCO 35/12 del 22 giugno 2012
Errore % sulla previsioneErrore % sulla previsione
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
PROGRAMMABILITA’ DEI RICAVI
Impianto di termovalorizzazioneImpianto di termovalorizzazione
Produzione, programmazione e sbilanciamento, anno 2012Produzione, programmazione e sbilanciamento, anno 2012
Sbilanciamenti anno 2012
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Mese
% s
bilan
cia
men
to
-4%
-2%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
% o
neri
di sb
ilan
cia
men
to
% sbilnciamento
% Oneri di sbilanciamento
Sbilanciamenti anno 2012
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Mese
Pro
du
zio
ne [
MW
h]
-4%
-2%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
% o
neri
di sb
ilan
cia
men
to
% sbilnciamento
% Oneri di sbilanciamento
Periodo
energia
program
mata
energia
immessa
oneri di
sbilanciament
o/ricavi*
MWh MWh MWh % %
Jan 12 2,716 2,350 -429 16% 0%
Feb 12 2,540 2,220 -403 16% 3%
Mar 12 2,332 2,429 -185 8% 1%Apr 12 1,537 1,196 -401 26% 10%
May 12 2,716 2,284 -470 17% -1%
Jun 12 2,585 1,797 -789 31% -3%
Jul 12 2,050 1,803 -269 13% -1%
Aug 12 1,944 1,440 -542 28% 2%
Sep 12 766 401 -356 47% 12%
Oct 12 1,157 963 -272 24% 5%
Nov 12 2,380 1,948 -435 18% 6%
Dec 12 2,122 1,932 -236 11% 0%
TOTALE 24,843 20,763 -4789 19% 3%
*i valori negativi si riferiscono a oneri di sbilanciamento a favore del produttore
sbilanciame
nto
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
PROGRAMMABILITA’ DEI RICAVI
Sbilanciamenti anno 2012
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
45%
50%
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec
Mese
% s
bilan
cia
men
to
-4%
-2%
0%
2%
4%
6%
8%
10%
12%
14%
% o
neri
di sb
ilan
cia
men
to
% sbilnciamento
% Oneri di sbilanciamento
Impianto di termovalorizzazioneImpianto di termovalorizzazione
Produzione, programmazione e sbilanciamento, anno 2012Produzione, programmazione e sbilanciamento, anno 2012
Periodo
energia
program
mata
energia
immessa
oneri di
sbilanciament
o/ricavi*
MWh MWh MWh % %
Jan 12 2,716 2,350 -429 16% 0%
Feb 12 2,540 2,220 -403 16% 3%
Mar 12 2,332 2,429 -185 8% 1%Apr 12 1,537 1,196 -401 26% 10%
May 12 2,716 2,284 -470 17% -1%
Jun 12 2,585 1,797 -789 31% -3%
Jul 12 2,050 1,803 -269 13% -1%
Aug 12 1,944 1,440 -542 28% 2%
Sep 12 766 401 -356 47% 12%
Oct 12 1,157 963 -272 24% 5%
Nov 12 2,380 1,948 -435 18% 6%
Dec 12 2,122 1,932 -236 11% 0%
TOTALE 24,843 20,763 -4789 19% 3%
*i valori negativi si riferiscono a oneri di sbilanciamento a favore del produttore
sbilanciame
nto
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Impianti a biomasse
Fonte: XII Rapporto Nomisma Agricoltura Fonte: XII Rapporto Nomisma Agricoltura
Agroenergie e margini di guadagnoAgroenergie e margini di guadagno
TIPO IMPIANTO Costo Ricavo Margine Margine
€/MWh €/MWh €/MWh % su ricavo
Impianto biogas 250 kWe
Impianto a biogas con effluenti aziendali 187 € 280 € 93 € 33%
Impianto a biogas con silomais (dedicate) 361 € 260 € -81 € -31%
Impianto a biogas con effluenti aziendali e silomais 274 € 280 € 6 € 2%
Impianto biogas 0.99 MWe
Impianto a biogas con silomais (dedicate) 283 € 280 € -3 € -1%
Impianto a biogas con effluenti aziendali e silomais 244 € 280 € 36 € 13%
Impianto a biomasse legnose 0, 99 MWe 234 € 280 € 46 € 16%
Impianto a olio vegetale 0, 99 MWe
Solo produzione elettrica 300 € 280 € -20 € -7%
Elettricità e valorizzazione termica 301 € 316 € 15 € 5%
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Variabilità QUALITA’ della biomassaVariabilità QUALITA’ della biomassa
Problemi ParaProblemi Parametri variabilimetri variabili
Impianto a biomasse legnose
•• Carenza specifiche su contratto Carenza specifiche su contratto
di somministrazionedi somministrazione
•• Procedure di accettazioneProcedure di accettazione
•• Variabilità materialeVariabilità materiale
•• StoccaggioStoccaggio
•• Condizionamento in impiantoCondizionamento in impianto
Potere calorifico, umidità, ceneri, Potere calorifico, umidità, ceneri,
dimensionidimensioni
Potere calorifico, umidità, ceneriPotere calorifico, umidità, ceneri
Potere calorifico, umiditàPotere calorifico, umidità
DimensioniDimensioni
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Variabilità QUALITA’ della biomassaVariabilità QUALITA’ della biomassa
Parametri variabiliParametri variabili
Impianto a biomasse legnose
Potere calorifico, umidità, Potere calorifico, umidità,
ceneri, dimensioniceneri, dimensioni
•• Riduzione della produzione di calore (quindi di energia elettriRiduzione della produzione di calore (quindi di energia elettrica)ca)
•• Impaccamento dell’alimentazione (fermo di impianto)Impaccamento dell’alimentazione (fermo di impianto)
•• Intasamento dell’alimentazione (fermo di impianto)Intasamento dell’alimentazione (fermo di impianto)
•• Incobusti nelle scorie (minore produzione di energia e fermate Incobusti nelle scorie (minore produzione di energia e fermate non programmate del forno)non programmate del forno)
•• Scorie con elevata percentuale di basso fondenti Scorie con elevata percentuale di basso fondenti
•• Sporcamento fasci tubieri caldaia, controllo di temperatura uscSporcamento fasci tubieri caldaia, controllo di temperatura uscita caldaia (es. filtro a maniche)ita caldaia (es. filtro a maniche)
ConseguenzeConseguenze
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Variabilità QUANTITA’ della biomassaVariabilità QUANTITA’ della biomassa
Parametri variabiliParametri variabili
Impianto a biomasse legnose
Continuità fornitura, Continuità fornitura,
regolarità della fornitura, regolarità della fornitura,
stoccaggiostoccaggio
•• Fermate di impiantoFermate di impianto
•• Extracosto per acquisto biomasse fuori fornitura regolareExtracosto per acquisto biomasse fuori fornitura regolare
•• Gestione onerosa degli stoccaggi Gestione onerosa degli stoccaggi
(elevata variabilità dei prezzi del combustibile)(elevata variabilità dei prezzi del combustibile)
ConseguenzeConseguenze
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
SOSTENIBILITA’ della biomassaSOSTENIBILITA’ della biomassa
Impianto a biomasse
Rispetto dei criteri di sostenibilitàRispetto dei criteri di sostenibilità
•• No incentivi (solo vendita mercato….)No incentivi (solo vendita mercato….)
ConseguenzeConseguenze
•• Contratto di somministrazioneContratto di somministrazione
•• Nuove normative e normeNuove normative e norme
CauseCause
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Smart grids, smart cities, smart buildings, smart power generation
Smart power
generation, smart
cities, smart,
smarts buildings
possono essere
visti come elementi
di dettaglio di
smart grids
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Progettazione di sistemi complessi: impianti produzionePrenzlau, Germania
•• Brasile Brasile –– diga di di Itapù (Paranà) e impianto idrogeno (tecnologia italidiga di di Itapù (Paranà) e impianto idrogeno (tecnologia italiana) ana)
•• Porto Marghera (Ve) Porto Marghera (Ve) –– Hydrogen Park, industrie chimiche, trasporto marittimo, ecc.Hydrogen Park, industrie chimiche, trasporto marittimo, ecc.
•• Arezzo, S. Zeno Arezzo, S. Zeno –– Fotovoltatico, idrogeno, idrogenodotto e settore orafoFotovoltatico, idrogeno, idrogenodotto e settore orafo
•• …..…..
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Progettazione di sistemi complessi: edifici
ABALONE (St Herblain, France)
Smart building o Smart building o OffOff--gridgrid??
Smart building Off-grid
GlassHuset
Stockholm, Sweden
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
PROGETTAZIONE, PREVISIONE E PROGRAMMAZIONE: PROBLEMATICHE
ONERI DI SBILANCIAMENTOONERI DI SBILANCIAMENTO
-- Complessità e poca chiarezzaComplessità e poca chiarezza
-- Evoluzione temporaleEvoluzione temporale
-- Bassa correlazione con l’errore Bassa correlazione con l’errore
di di previsioneprevisione/produzione/produzione
-- Impianti medio piccoli: maggiore peso su costo investimento/prodImpianti medio piccoli: maggiore peso su costo investimento/produzioneuzione
-- Rapida evoluzione delle condizioni del sistema/incentiviRapida evoluzione delle condizioni del sistema/incentivi
-- Complessità amministrativa Complessità amministrativa –– tempi incertitempi incerti
-- Riduzione incentiviRiduzione incentivi
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
PROGETTAZIONE, PREVISIONE E PROGRAMMAZIONE: PROBLEMATICHE
-- Impianti medio piccoli: maggiore peso su costo investimento/prodImpianti medio piccoli: maggiore peso su costo investimento/produzioneuzione
-- Rapida evoluzione delle condizioni del sistema/incentiviRapida evoluzione delle condizioni del sistema/incentivi
-- Complessità amministrativa Complessità amministrativa –– tempi incertitempi incerti
-- Riduzione incentiviRiduzione incentivi
-- Correlare l’onere alla modalità Correlare l’onere alla modalità
di gestione e non al risultatodi gestione e non al risultato
-- Funzionamento chiaroFunzionamento chiaro
-- Dati storiciDati storici
-- FranchigieFranchigie
ONERI DI SBILANCIAMENTOONERI DI SBILANCIAMENTO
-- Complessità e poca chiarezzaComplessità e poca chiarezza
-- Evoluzione temporaleEvoluzione temporale
-- Bassa correlazione con l’errore Bassa correlazione con l’errore
di di previsioneprevisione/produzione/produzione
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
Progettazione, previsione e programmazione: necessità e opportunità
-- Necessità di pianificare le misure per favorire la programmabiliNecessità di pianificare le misure per favorire la programmabilità e la tà e la
prevedibilità:prevedibilità:
-- buona progettazionebuona progettazione
-- modelli predittivimodelli predittivi
-- misurazionimisurazioni
-- contratti forniture materie e servizicontratti forniture materie e servizi
-- ecc..ecc..
-- Pianificare e progettare sistemi integrati tra varie fontiPianificare e progettare sistemi integrati tra varie fonti
-- Individuare meccanismi semplici di gestione ottimaleIndividuare meccanismi semplici di gestione ottimale
-- Acquisire conoscenze e diffodnere la sensibilità alla buona progAcquisire conoscenze e diffodnere la sensibilità alla buona programmazionerammazione
Firenze, 12 aprile 2013
La rete elettrica di trasmissione nazionale
e la sfida delle energie rinnovabili
Progettazione, prevedibilità e
programmabilità delle fonti rinnovabili
Ing. Stefano Corsi
GRAZIE DELL’ATTENZIONE
Ordine degli Ingegneri della Provincia di FirenzeOrdine degli Ingegneri della Provincia di Firenze
Commissione Ambiente ed EnergiaCommissione Ambiente ed Energia
Ing. Stefano CorsiIng. Stefano Corsi
ECORE s.r.l., via della Rondinella 66/4, FirenzeECORE s.r.l., via della Rondinella 66/4, Firenze
stefstef..corsicorsi@@tiscalitiscali.it.it
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