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Terna la gestione del sistema elettrico nazionale

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  • 1. Cosenza 11/07/2013 La gestione del Sistema Elettrico Nazionale Le applicazioni Smart alla Rete di Trasmissione Cosenza, 11/07/2013
  • 2. Cosenza 11/07/2013 2 Terna S.p.A.: la Società e i compiti istituzionali Info TERNA Rete Elettrica Nazionale S.p.A. è la società responsabile (pubblico concessionario) in Italia della trasmissione e del dispacciamento dell’energia elettrica sulla rete ad alta e altissima tensione, e opera nel rispetto dei principi di trasparenza, neutralità e non discriminazione (ai sensi dell’art. 9 della Convenzione annessa al Decreto Ministeriale 20 aprile 2005). Gestisce i flussi di energia elettrica, i relativi dispositivi di interconnessione e i servizi ausiliari necessari, in termini di programmazione dell’esercizio e controllo in tempo reale Nell’esercizio della rete Terna ha il compito di assicurare in ogni momento l’equilibrio tra l’energia resa disponibile dall’interconnessione e dai produttori nazionali da un lato e i consumi degli utenti finali dall’altro. Servizio di Dispacciamento E’ responsabile della programmazione, sviluppo e manutenzione della RTN, garantendo sicurezza, affidabilità, efficienza, continuità e minor costo del servizio elettrico e degli approvvigionamenti, nel rispetto dell’ambiente e del territorio Predispone e realizza gli interventi di sviluppo e di manutenzione della RTN, gestisce la RTN, senza discriminazione di utenti o categorie di utenti, esprime pareri in merito alla realizzazione di nuovi impianti, garantisce l’accesso alla RTN in modo imparziale, concorre a promuovere nell’ambito delle azioni sulla RTN la tutela dell’ambiente. Servizio di Trasmissione
  • 3. Cosenza 11/07/2013 3  1o operatore indipendente in Europa e 6o nel mondo  Principale proprietario della Rete di Trasmissione Nazionale di energia elettrica  Terna è responsabile della pianificazione, sviluppo e manutenzione della rete così come del servizio di trasmissione e dispacciamento  Oltre 63.600 km di terne in altissima ed alta tensione 1.330 km cavi terrestri, 1.350 km cavi sottomarini, 11.810 km a 380 kV  Oltre 450 di stazioni di trasformazione e smistamento Capacità di trasformazione 127 GVA  n.22 linee di interconnessione con Francia (4), Svizzera (10+2), Austria (1), Slovenia (2), Grecia (1), Corsica (2) La Rete elettrica di Trasmissione Nazionale Il sistema elettrico nazionale
  • 4. Cosenza 11/07/2013 Agenda 4  La produzione da Fonte Rinnovabile: il cambio di paradigma  La rete intelligente Smart Grid di Terna per le Fonti Rinnovabili  Gli investimenti di Terna per le Fonti Rinnovabili  Focus investimenti progetti di accumulo
  • 5. Cosenza 11/07/2013 5 I principali cambiamenti degli ultimi anni Produzione non convenzionale: il boom del Rinnovabile • Crescita 2009-2013 del Rinnovabile: 4x • Eolico +3.1 GW • Fotovoltaico +15.5 GW • in anticipo rispetto all’obiettivo europeo 20-20-20 definito su base nazionale 4,9 5,8 6,9 8,0 1,1 3,4 12,8 16,6 2009 2010 2011 2012 6,0 9,3 19,7 24,6 Eolico Fotovoltaico GW (Milioni di MW) Potenza installata Rinnovabile 47 73 0 1,797 3 15 1 1,517 1,930 2,491 366 336 1,213 577 968 380 1,749 1,123 367 150 231 607 51 1,068 2 411 1 968 87 638 21 1,666 14 1,368 Eolico 8.041 MW Fotovoltaico 16.572 MW 987 587 Capacitàdi produzione da Rinnovabile 2012
  • 6. Cosenza 11/07/2013 6 Il cambio di paradigma dopo il boom delle Rinnovabili La copertura della Domanda 10% 0,2 0,6 3,2 5,6 2,0 2,7 2,9 4,4 2009 2010 2011 2012 2,2% 3,3% 6,1% 10% Eolico Fotovoltaico % della Domanda Copertura della Domanda da Rinnovabile 28% 22% 20% I recenti investimenti in produzione Rinnovabile hanno determinato: • il progressivo aumento della copertura della Domanda da Rinnovabile Nel 2012 il 10% della Domanda è stato coperto da eolico e fotovoltaico (dato provvisorio) • la conseguente riduzione delle ore di funzionamento del Termico convenzionale Numero di ore di funzionamento equivalente a Potenza massima impianti CCGT: inferiore a 3000h nel 2012 (5000h circa nel 2006)
  • 7. Cosenza 11/07/2013 7 GWh = Milioni di MWh Il cambio di paradigma dopo il boom delle Rinnovabili I flussi di energia in rete 2004 2012 • Principali flussi da Nord a Sud (localizzazione a Nord di impianti efficienti, import da Nord) • Principali flussi da Sud a Nord, con maggior probabilità di congestione (per localizzazione a Sud di impianti CCGT efficienti e Rinnovabili) • Riduzione import da Nord (per avvicinamento prezzi nelle ore ad elevata offerta Rinnovabile)
  • 8. Cosenza 11/07/2013 8 0 10000 20000 30000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 MWh h Il cambio di paradigma dopo il boom delle Rinnovabili La crescita delle Rinnovabili e la decrescita della Domanda aumentano la complessità di gestione del sistema  maggiore difficoltà nel mantenimento dell’equilibrio tra Domanda e Offerta (data la non programmabilità delle Rinnovabili)  necessità di risorse di dispacciamento maggiormente flessibili per l’inseguimento di più rapide variazioni della Domanda non coperta da Rinnovabile (ad esempio nelle ore serali)  ridotte capacità di regolazione del sistema (per riduzione della produzione da impianti convenzionali) Complessità di gestione del sistema Domanda – Produzione Fotovoltaica Esempio: mer 17-apr-2013 Domanda al netto di quanto coperto da Rinnovabili Ore serali Simultanea crescita di Domanda e decrescita Offerta rinnovabile Domanda
  • 9. Cosenza 11/07/2013 Agenda 9  La produzione da Fonte Rinnovabile: il cambio di paradigma  La rete intelligente Smart Grid di Terna per le Fonti Rinnovabili  Gli investimenti di Terna per le Fonti Rinnovabili  Focus investimenti progetti di accumulo
  • 10. Cosenza 11/07/2013 10 Azioni di Terna per una rete Smart  utilizzo di strumenti di controllo dei flussi di potenza Phase Shifting Trasformers (PST)  monitoraggio grandezze elettriche tramite Wide Area Measurement System (WAMS)  controllo valori di reattivo su nodi pilota (Reattori/Condensatori)  azioni di telecontrollo e telescatto in tempo reale di impianti di generazione  adeguamento impianti eolici ad all. A.17 CdR  per regolazione del reattivo attraverso apparecchiature (SVC, STATCOM,…) per ottimizzazione flussi di energia reattiva sulla rete, miglioramento profili di tensione e dinamica di rete  Dynamic rating su principali direttrici AT al Sud per migliorare gestione in real time della capacità di trasporto  Sistemi di accumulo a regolazione diffuso Azioni allo studio….
  • 11. Cosenza 11/07/2013 11 ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ( ' ' $ ' $ ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' '' ' ' ' ' $ ' ' $ $$ "" "" $ "" $ ' ' ( ' ' ' ' ' ' ' "" "" ' $ ( ' $ ' PRESENZANO ROSSANO TE ROSELECTRA MONFALCONE TORVISCOSA VOGHERAST TERAMO 380 LATINA NUCL. CEPRANO380 VALMONTONE ROSARASF6 VILLAVALLE ROMAO. TARANTO N2 TAVARNUZZE VILLARODIN VIGNOLE B. TURBIGO PIANCAMUNO CORDIGNANO ISAB ENERGY PORTO TOLLE ALBERTVILLE BENEVENTO 2 UDINE OVEST SET TEVEROLA SPEZIA C.LE VADO TERMICA SPARANISE FERRARANORD CAGLIARI SUD CODRONGIANOS MONTECORVINO VENEZIA N. SIMERI CRICHI BRINDISI NORD S.GIACOMO TORREVAL.NORD PORTO CORSINI MONTALTO C.LE PATERNO GARIGLIANO ST RONCOVALGRANDE BARGI C.LE RAVENNACANALA BRINDISI SUD CE BRINDISI S. S.MARTINO IN XX POGGIOA CAIANO PARMA VIGH. PIOMBINO TERMICA ENIPOWER RAVENNA FIUMESANTO CHIARAMONTE GULFI ALTOMONTE ENERGIAM. TERMOLI FORLI' VIA ORAZIANA PIAN DELLA SPERANZA S. TERESA ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' $ "" $ ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' $ $ ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' ' '' ' ' $ $ $ $ ' ' ' ' $ "" ' ' ' $ ' ( ( $ ' ' ' ' $ ' $ $ ' "" $ ' ' $' $ ' $ ' ' $ $ $ ' $ $ ' ' ' $ ' ' $ ' ' $ $ ' '$ $ ' ' ' ' $ ' $ ' $ S.MARIA CAPUA V. ARACHTHOS(GRECIA) TORREVAL. SUD NAVE DOLO EDOLO ROSEN GISSI LAINO LEYNI FLERO CAMIN LARINO SARLUX VENAUS CANDIA BARI O MATERA ANDRIA FOGGIA PATRIA ROBBIASOAZZA LONATO CAORSO OSPIATE DIVACA DUGALE CASSANO CANDELA SERMIDE MANTOVA LAVORGO S.LUCIA AURELIA COLUNGA RUBIERA GORLAGO S.ROCCO PLANAIS OSTIGLIA PIACENZA MAGISANO ASSEMINI CORRIOLO ROMAE. ROMAS. FEROLETO SCANDALE GALATINA BRINDISI S.DAMASO SUVERETO MAGLIANO CASANOVA BULCIAGO MERCALLO SANDRIGO TAVAZZANO ROSIGNANO SELARGIUS ENTRACQUE S.FIORANO VILLANOVA FANO E.T. ROMAN. RIZZICONI CALENZANO MARGINONE PIOSSASCO MUSIGNANO ADRIASUD TRINO C.LE CHIVAS.TER SORGENTE MISTERBIANCO MELILLI ' ' FOGGIA 3600 MVA VILLANOVA 3600 MVA CAMPOROSSO 450 MVA RONDISSONE 3300 MVA PADRICIANO 370 MVA Utilizzo di dispositivi di controllo flussi di potenza attiva Phase Shifting Transformer (PST)
  • 12. Cosenza 11/07/2013 12 LimFRIT LimIT FR Flussi senza PST Flussi con PST Sistemi PST, controllo flussi 220 kV Camporosso-Trinitè Victor  Maggiori transiti di energia sul collegamento  Migliore gestione in sicurezza della rete  Affidabilità del sistema interconnesso sulla frontiera Francese/Italiana Analisi utilizzo PST
  • 13. Cosenza 11/07/2013 13 Reattanze di compensazione AAT, fenomeno tensioni elevate 380 390 400 410 420 (kV) Tensione Forlì 380 kV dal 08/10/2009 al 30/11/2009 Limite massimo in normale esercizio  Riduzione potenza richiesta per crisi economica  Diffusione generazione distribuita  Minore economicità risorse per regolazione  Ricorso a nuove risorse per garantire regolazione tensione Esempio reattore Forli
  • 14. Cosenza 11/07/2013 14 Tecnica di monitoraggio real-time di grandezze elettriche per prevenire situazioni critiche del sistema elettrico italiano Wide Area Measurement System (WAMS) WAM SYSTEM CENTRAL ELABORATION PERFORMANCE INDEX RISK INDEX NETWORK ANALISYS DOCUMENTATION PLANNING DEPARTMENT HISTORICALARCHIVES REPORTS REAL TIME TRENDS ALARMS CORRECTIVE ACTIONS (MANUAL) ADAPTATIVE CONTROL (AUTOMATIC) CONTROL ROOM MANAGEMENT PERTURBATION PMU LOCAL LOGGING AND SIGNALLING
  • 15. Cosenza 11/07/2013 Agenda 15  La produzione da Fonte Rinnovabile: il cambio di paradigma  La rete intelligente Smart Grid di Terna per le Fonti Rinnovabili  Gli investimenti di Terna per le Fonti Rinnovabili  Focus investimenti progetti di accumulo
  • 16. Cosenza 11/07/2013 16 Infrastrutture di rete per la produzione da FRNP 380/150 kV Galatina (ampliamento) 380/150 kV Brindisi S. (ampliamento) 380/150 kV Foggia (ampliamento) 380/150 kV Rotello 380/150 kV Larino (ampliamento) 380/150 kV Castellaneta 380 kV Sorgente-Rizziconi 380 kV tra Calabria-Basilicata-Campania 380 kV Foggia-Benevento II HVDCSardegna - Corsica – Italia (SA.CO.I.3) 380/150Tuscania 380 kV Deliceto-Bisaccia 380/150 kV Spinazzola 380/150 kV M. sulla Marcellana 380/150 kV Feroleto (ampliamento) 380/150 kV Belcastro 380/150 kVScandale (ampliamento) 380/150 kV Aliano 380/150 kV Mineo Trasv. Calabra Laino-Altomonte 380/150 kV P. del Colle (ampliamento) 380/150 kV S.Severo (ampliamento) 380/150 kV Sorgente 2 Anello 380 kV Sicilia Partinico-Fulgatore Raddoppio dorsale adriatica Principali interventi finalizzati alla maggior produzione da FER sulla rete 380 kV
  • 17. Cosenza 11/07/2013 17 Infrastrutture di rete per la produzione da FRNP Potenziamento direttrici in Abruzzo e Molise Potenziamento direttrici in Calabria Potenziamento direttrici in Puglia e Basilicata Potenziamento direttrici in Campania Principali interventi finalizzati alla maggior produzione da FER sulla rete AT
  • 18. Cosenza 11/07/2013 18 Infrastrutture di rete per la produzione da FRNP Superamento delle limitazioni di trasporto sulle direttrici “Favara – Gela”, “Melilli – Caltanissetta”, “Ciminna – Caltanissetta” e “Caltanissetta – Sorgente”. potenziamento della rete AT della Gallura, gli elettrodotti “Cagliari Sud – Rumianca”, “S.Teresa – Tempio – Buddusò”, “Selargius – Goni”, “Taloro – Bono – Buddusò”, “Taloro – Goni”. Principali interventi finalizzati alla maggior produzione da FER sulla rete AT
  • 19. Cosenza 11/07/2013 Agenda 19  La produzione da Fonte Rinnovabile: il cambio di paradigma  La rete intelligente Smart Grid di Terna per le Fonti Rinnovabili  Gli investimenti di Terna per le Fonti Rinnovabili  Focus investimenti progetti di accumulo
  • 20. Cosenza 11/07/2013 20 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Pot.immessain rete Pot.immessain rete (Storage) Accumulo(Storage) Benefici dei sistemi storage nel sistema elettrico nazionale SENZA SISTEMI STORAGE Sistema Elettrico Nazionale Elevata Capacità Rinnovabile installata Limitata capacità di trasmissione per immissione in rete01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Prod.non programmabile Pot.immessain rete Limite massimo di immissione in rete Mancata produzione CON SISTEMI STORAGE • Massimizzazione producibilità da fonte non programmabile • Fornitura servizi di dispacciamento su MSD • Peak shaving • Maggiori margini di sicurezza ed affidabilità sistema elettrico NODO COLLETTORE Complessità di gestione del sistema
  • 21. Cosenza 11/07/2013 21 Progetti progetti pilota “Energy Intensive” Denominazione Univoca impianto SANC Comune Direttrice FAETO SANC Faeto (FG) Campobasso - Benevento II – Volturara – Celle San Vito GINESTRA SANC Ginestra degli Schiavoni (BN) Castelfranco in Miscano (BN) ADDENZA SANC Alberona (FG) SCAMPITELLA SANC Scampitella (AV) Benevento II – MontecorvinoFLUMERI SANC Flumeri (AV) ANZANO SANC S. Agata di Puglia (FG) Faeto SANC Flumeri SANC Ginestra SANC Scampitella SANC Anzano SANC Addenza SANC Localizzazione progetti pilota “energy intensive” Le sei istanze relative ai progetti energy intensive presentate prevedono la realizzazione di 3 siti indipendenti (2 siti sulla direttrice “Benevento II – Montecorvino” e 1 sito sulla direttrice “Campobasso - Benevento II – Volturara – Celle San Vito”) nei quali verranno installati dapprima dispositivi con una capacità di accumulo di 40 MWh per ciascun sito e successivamente ulteriori dispositivi per la medesima capacità di accumulo su ciascuno dei medesimi siti.
  • 22. Cosenza 11/07/2013 22  Approvazione del “Piano per il miglioramento dei Sistemi di Difesa per la Sicurezza del Sistema Elettrico nazionale” (c.d. Piano della Sicurezza) 2012-2015 comprendente l’installazione di 40 MW di sistemi di accumulo nelle isole maggiori con finalità di erogazione di servizi di rete per la sicurezza del sistema elettrico.  Tali sistemi di accumulo (c.d power intensive) devono garantire prestazioni di assorbimento e rilascio di energia in tempi ultra-rapidi.  La delibera AEEG n. 43/13 approva l’avvio di progetti pilota per i sistemi di accumulo con caratteristiche “power intensive” con l’ammissione al trattamento incentivante di 2 progetti pilota di taglia massima di 8 MW in Sicilia (Caltanissetta) e Sardegna (Ottana). La sperimentazione avrà durata biennale e sarà relativa a 2 tecnologie differenti per sito. Progetti Pilota “Power Intensive” per la sicurezza SPERIMENTAZIONE SISTEMI DI ACCUMULO “POWER INTENSIVE” Delibera AEEG n.43/13- sistemi di accumulo per la sicurezza del SEN
  • 23. Cosenza 11/07/2013 23 Dal 2013 al 2022 Terna investirà 7,9 miliardi di euro per dotare il sistema elettrico di una rete sempre più sicura, moderna e all’avanguardia nel campo dell’innovazione e della tecnologia * Benefici attualizzati PdS 2013 Risultati attesi PdS 2013 Valorizzazione dei benefici Riduzione vincoli produzione da rinnovabili Foggia - Benevento, raddoppio Adriatica, Sorgente – Rizziconi e 380 kV in Sicilia, rinforzi rete AT Mezzogiorno, SACOI 3 5 GW di potenza liberata da FER Riduzione congestioni Interventi di sviluppo medio e lungo termine per incremento capacità di trasporto tra zone di mercato e intrazonali riduzione congestioni fino a 5 ÷ 9 GW Incremento capacità per scambi con l’estero Frontiera Nord e Balcani incremento NTC per circa 4 GW Riduzione CO2 Riduzioni perdite, incremento della produzione termoelettrica efficiente e di quella rinnovabili Riduzione emissioni CO2 per fino a circa 12 mln ton/year Benefici* per circa 1,6 Miliardi di euro all’anno Riduzione delle perdite di rete Diminuzione delle perdite di energia Circa 1,2 TWh all’anno
  • 24. Cosenza 11/07/2013 24 Integrazione dei Mercati europei SICURA ED EFFICIENTE INTEGRAZIONE NEL SISTEMA DELLE RINNOVABILI Sviluppo della Rete Le sfide future  Aumentare la capacità di trasporto della rete, allo scopo di • potenziare i flussi di energia dalle aree in cui sono localizzati Rinnovabili e impianti efficienti, verso grandi centri di consumo • migliorare l’efficienza di sistema  Smart grid solution  Integrare i mercati europei dell’energia e dei servizi, allo scopo di • cogliere opportunità economiche di mutuo scambio di energia efficiente tra Mercati europei • messa in comune delle risorse di dispacciamento, a vantaggio di sicurezza ed efficienza di sistema

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