Smart-Grid

Lo scenario competitivo

e di mercato

Presentazione Sardegna Ricerche

Bernardo Moronato 07/11/2014

Panoramica sul mercatoPanoramica sul mercato

Scenario competitivo e di mercato - Smart-Grid

Chi è coinvolto in questa tecnologia?

Scenario competitivo e di mercato - Smart-

Grid

Operatori del sistema elettrico (“electric utilities”)

Utility di generazione /accumulo di energia elettrica

Utility di generazione ed accumulo di

elettricità/calore da fonti distribuite Operatore del

sistema di distribuzione/trasmissione

Società dedicate alla vendita/intermediazione di

energia elettrica (ESCO)

Produttori e distributori di beni e servizi per smart-grid

Produttori/distributori di equipaggiamenti,

attrezzature e componenti hardware

Produttori/distributori di soluzioni software

Fornitori di servizi non tecnici (es. formazione)

Fornitori di innovazioni, know-how e soluzioni tecniche

Università ed enti di ricerca

Spin-off e start-up ad elevato contenuto tecnologico

Parchi scientifici ed agenzie per l’innovazione

Studi di progettazione e servizi tecnici professionali

(es. audit energetico)

Esperti nelle diverse discipline di interesse perle

smart e micro-grid

Associazioni di categoria:

Associazioni di consumatori/prosumer

Associazioni di imprese

Operatori finanziari ed assicurativi

Società specializzate nel finanziamento di progetti su

rinnovabili

Società finanziarie

Esperti di finanza

Soggetti istituzionali

Enti regolatori e normativi

Ministeri ed agenzie governative

Enti locali

Utenti del sistema elettrico

Consumatori

Prosumer

Quali gli obiettivi tecnici ed economici ?

� Operatori di rete

� ottimizzare le prestazioni della rete riducendo così al minimo le

perdite, il carico di rete, le variazioni di tensione, etc..

� I soggetti privati, fornitori di energia e prosumer

� desiderano massimizzare i loro profitti vendendo energia

� I clienti

� ridurre la loro bolletta elettrica o garantirsi un’elevata qualità

della fornitura elettrica

� Gli Stati

� devono rientrare nei parametri previsti a livello comunitario per

la riduzione della produzione di CO2

� minimizzazione dell’impatto ambientale dovuto alla produzione

e fornitura di energia.

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Smart-grid = rivoluzione (in atto)

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La trasformazione di una rete elettrica tradizionale

in una rete dotata di intelligenza introduce nuovi

attori e stakeholder nel mercato.

La possibilità di cogliere appieno le potenzialità

tecnologiche, economiche e sociali insite nel

paradigma delle smart grid non dipende

esclusivamente da fattori collegati alla tecnologia,

ma richiede una sintesi tra le fattori regolativi,

sociali ed economici non sempre convergenti.

Driver ed ostacoli per le smart-grid

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Smart-grid = nuovi modi di fare business

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L’adozione delle smart grid introduce nuovi

soggetti (stakeholder) tra i quali si instaurano

modelli di business diversi rispetto a quelli

tradizionalmente adottati nel mercato elettrico.

Questi modelli dipendono anche da situazioni

locali, in particolare nel caso delle micro-grid, e

possono coinvolgere in modo vantaggioso piccole

imprese o consorzi come pure privati.

Alcuni modelli di Business - 1

� Sistema Gerarchico DSO

� Gli Operatori del Sistema di Distribuzione (DSO) non solo

producono e distribuiscono l’energia nella rete ma anche

posseggono le funzioni di vendita al consumatore finale.

� In questo modo il DSO assume il ruolo di indiscusso operatore

monopolistico come si vede in figura.

� Tutti i flussi economici di ingresso e di uscita partono e escono

dalla proprietà dei DSO.

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Alcuni modelli di Business - 2

� Consumatori finali (Consorzio di Prosumer)

� I consumatori opereranno con le unità di micro-generazione per

minimizzare le spese e massimizzare la rivendita dell’energia

esportata prodotta dalle micro-generazioni.

� Gli elevati incentivi permettono di sostenere gli investimenti

necessari all’implementazione della micro-grid.

� Può incontrare ostacoli posti dai DSO visto che il consorzio tende

a minimizzare l’uso della rete principale

� I DSO vengono tagliati fuori dal mercato locale e possono

influenzare solo passivamente le operazioni del consorzio di

prosumer.

� Nelle micro-grids a consorzio di prosumer le unità di generazione

distribuita tendono ad essere più piccole e gli accumulatori sono

piccoli e distribuiti in tutta la rete.

� 3) IPP - Mercato Libero.

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Alcuni modelli di Business - 3

� IPP - Mercato Libero

� Può essere spinto da diverse motivazioni (economiche, tecniche,

ambientali) e da stakeholders diversi (DSO, consumatori ecc.)

� Tutte le operazioni dipendono dalla negoziazione in tempo reale

di tutte le parti coinvolte nel mercato.

� Il controller centrale (MGCC) della micro-grid opera come un

rivenditore di energia responsabile:

� dell’equilibrio locale di importazione e esportazione

� della manutenzione tecnica del rendimento

� del controllo del livello delle emissioni

� Tutte le parti coinvolte gioveranno dei vantaggi delle micro-grids

� Nelle micro-grids a mercato libero, le unità di generazione

distribuita e di accumulo possono variare in forma, dimensione e

allocazione

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Un nuovo modello: “microgrid as-a-service“

Scenario competitivo e di mercato - Smart-

Grid

Un nuovo modello: “microgrid as-a-service“

� Microgrid as-a-Service

� La micro-grid è vista come un servizio erogato da un soggetto

terzo, ovvero esterno alla Comunità Energetica associata alla

micro-grid

� Si occupa del:

� reperimento delle necessarie risorse finanziarie

� realizzazione della micro-grid,

� gestione della stessa

� vendita dell’energia alle utenze energetiche all’interno della

Comunità Energetica.

� Questo schema elimina il problema del reperimento delle risorse

finanziarie a carico del cliente finale

� Si tratta di un modello che appare attraente per l’Italia, ma

richiede un adeguato e stabile quadro normativo-regolatorio.

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Chi Investirà In questo Mercato?

� Paesi con un elevato livello di penetrazione della Generazione Diffusa (GD)

saranno più portati ad investire in programmi e progetti per l’aumento della

hosting capacity

� Paesi con una elevata regolazione della qualità del servizio investiranno

maggiormente nello sviluppo di tecnologie per l’automazione avanzata di

rete

� Paesi con una quantità di domanda flessibile saranno più portati ad investire

in progetti di adeguamento della domanda e di tecnologie “demand

response”

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Un documento “Investimenti per le smart-grid: previsioni per il mercato

globale” preparato da ANIE e dalla FNIE riporta una serie di dati sulle

potenzialità del mercato.

Dallo studio del 2013, emerge come gli investimenti in progetti di innovazione

tecnologica sono influenzati dal quadro regolamentare, dallo stato della rete e

dalla struttura della produzione e del consumo di energia elettrica.

Quanto e dove si sta investendo - 1

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Integrazione della Generazione Diffusa 66,51 M€

Smart network management 65,3 M€

Smart customers e smart home 4,78 M€

Aggregation (demand response, VPP) 6,84 M€

Electric vehicles e vehicle2grid applications 29,62 M€

Integrazione delle FER 10,38 M€

Smart metering avanzati 4,46 M€

Altri 1,14 M€.

In Italia si contano 40 progetti di cui 21 di ricerca e sviluppo e 19 dimostrativi, così suddivisi:

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Quanto e dove si sta investendo - 2

Smart grid 60.87%

Integrazione della GD 8.70%

Demand response 8.70%

Smart customer e smart home 8.70%

Veicoli elettrici e infrastrutture di ricarica smart 8.70%

Altri 4.35%

La stessa catalogazione è stata effettuata da Eurelectric; i risultati relativi all’Italia contano circa

23 progetti per un budget totale pari a circa 158.5 M€, il 78.26% su reti reali (83.28% del

complessivo budget), il 21.74% di ricerca e sviluppo (16.72% del complessivo budget).

Gli investimenti stimati nel mondo

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La stima sugli investimenti futuri che saranno effettuati da qui al 2020, secondo le stime

effettuate dal Pike Research, in progetti “smart” passeranno dai circa 16 miliardi di dollari a

livello globale del 2010 a circa 200 miliardi di dollari al 2020, di cui 80 in Europa,

principalmente nel settore trasmissione, smart meters, distribution and substation

automation.

Altre stime mondiali, effettuate dall’Innovation Observatory, identificano investimenti di 378

miliardi di dollari fino al 2030, di cui l’80% in dieci paesi di cui principalmente Stati Uniti e Cina

(che prevede investimenti per 99 miliardi di dollari al 2030).

Altre stime a livello Italia sono state, invece, effettuate dall’Energy & Strategy Group che in

stima un potenziale tra i 15 e i 60 M€, complessivo della rete di trasmissione e distribuzione,

dei clienti finali attivi e passivi e considerando anche progetti innovativi, quali sistemi di

accumulo e auto elettrica.

I risultati dei diversi studi differiscono in base alla metodologia utilizzata, ragione per cui non

sono confrontabili con precisione. Nonostante ciò, offrono un ordine di grandezza significativo

ed un chiaro trend di crescita utile per inquadrare la situazione globale, che prevede, quindi,

un potenziale di investimento molto grande.

I progetti in italiaI progetti in italia

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Panoramica progetti

Il modo migliore per capire come è possibile realizzare in concreto una “rete

intelligente” consiste nell’analizzare progetti pilota già realizzati.

Progetti promossi dal Garante

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L'Autorità per l'Energia Elettrica e il Gas dedica particolare attenzione allo sviluppo e

all'applicazione diffusa di tecnologie innovative a supporto della gestione attiva delle

reti di distribuzione e al controllo della produzione di energia elettrica da fonti

rinnovabili, anche attraverso l'incentivazione e la promozione di progetti dimostrativi

sulle reti elettriche.

Su http://www.autorita.energia.it/it/operatori/smart-grid.htm contenenti

informazioni tecniche, come pure delibere sul tema smart grid e micro-grid.

PROGETTI PILOTA LINK DOCUMENTI

A.S.SE.M. S.p.A. scheda progetto relazione semestrale

A2A Reti elettriche S.p.A. Gavardo BS scheda progetto relazione semestrale

A2A Reti elettriche S.p.A. Lambrate MI scheda progetto relazione semestrale

ACEA Distribuzione S.p.A. scheda progetto relazione semestrale

ASM Terni S.p.A. scheda progetto relazione semestrale

DEVAL S.p.A. scheda progetto relazione semestrale

ENEL Distribuzione S.p.A.Carpinone IS scheda progetto relazione semestrale

Comunità energetica a Bari legata all’H2

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Configurazione dell’impianto (dx) in grado di garantire il miglior ritorno sul progetto (sx).

Il Politecnico di Bari e la sezione pugliese di AEIT hanno sviluppatoun’interessante progetto riguardante l’integrazione di cogenerazione eproduzione di idrogeno on-site per la realizzazione di una comunitàenergetica.

Il progetto SCUOLA

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Un esempio significativo di “progetto sperimentale” è “SCUOLA” (acronimo di Smart

Campus as Urban Open LAbs) recentemente promosso dal Politecnico di Milano in

collaborazione con l’Università di Brescia, A2a ed altre 12 imprese.

Il progetto SCUOLA si propone l’obiettivo di realizzare una comunità energetica

all’interno di un campus universitario, ed in particolare, di affrontare il tema

dell’efficienza energetica in ambito elettrico e termico, coordinando la nota

strategia del nearly zero energy buildings con l’efficientamento delle reti di

distribuzione, dalla media verso la bassa tensione.

Il Progetto Smart Polygeneration Microgrid

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Presso iil Campus di Savona

dell’Università degli Studi di Genova

Collaborazione con Siemens.

Realizzazione innovativa che ospita

anche la funzionalità di microgrid

manager, con software DEMS di

Siemens (Decentralized Energy

Management System),

E' funzionale alla previsione della

produzione elettrica da fonte

tradizionale e rinnovabile e del

carico, alla programmazione ottima

dell’esercizio e al controllo ottimo in

tempo reale del sistema.

Il Progetto Leaf di Loccioni Group

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In “tempi non sospetti”, il Gruppo Loccioni, nel 2008 ha inaugurato

un laboratorio aperto per la sostenibilità, la Leaf

Community, dove Leaf stava per Life Energy And Future che si è

evoluto nel progetto di levatura internazionale "2km di futuro®",

che è stato capace di attivare collaborazioni tra privato

e pubblico e di coinvolgere partner quali Enel, Nissan,

Samsung SDI e Veneto Banca.

Valorizzare il contesto locale

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Un investimento totalmente privato in collaborazione con il pubblico per mettere in sicurezza e valorizzare i 2 km del fiume Esino, e anche per

riscoprirme il valorecome risorsa energetica e culturale.

La comunità energetica Leaf

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Leaf Community significa: Leaf House, la casa ad emissioni zero, i

tre edifici industriali, il parco solare, la micro centrale

idroelettrica. Si tratta del Leaf Lab, il primo edificio industriale connettivo

in Classe A+, in grado di gestire i flussi e di raggiungere l’autonomia

energetica.

Progettato per essere il centro nevralgico della smart grid che gestisce le

informazioni e le diverse allocazioni energetiche, l’edificio è realizzato in

simbiosi con l’ambiente circostante sviluppandosi intorno

ad uno spazio centrale.

Gestione dei servizi energetici via web

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myLeaf il portale per la gestione dei servizi dedicati alla Life Community

Tecnologie integrate

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Sistemi di generazione legati al territorio

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Grazie per l’attenzione !

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