Sistemi di ottimizzazione dei
flussi energetici
Matteo Pozzi (Optit srl)
SMART GRID: dal dispositivo al sistema

DISPOSITIVO SMART

SISTEMA SMART

Remotizzazione
dell’intelligenza

Centralizzazio...
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la Operations Research
Ambiti di applicazione
Sistemi (fisici, aziendali e...
OPTIT: Soluzioni di ottimizzazione a portata di business
Spin-off accademico dell’Università di Bologna nella Ricerca Oper...
Alcune delle nostre soluzioni
• Forecast afflussi

Gestione ottimizzata
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Alcune delle nostre soluzioni

Pianificazione dello
sviluppo commerciale
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La modellazione dello Smart Park

Rappresentazione del
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• Rappresentazione di reti tecnologiche complesse
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La rappresentazione del sistema

Da una rappresentazione fisica
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… ad una rappresentazione logica
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I modelli di gestione del sistema

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Ottimizzazione energetica

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RInnova a Smart City Exhibition - workshop “Smart Park: un caso di studio di sistemi di gestione intelligente dell’energia per aree territoriali limitate” - intervento di Pozzi Matteo, OPTIT srl

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Ottimizzazione energetica

  1. 1. Sistemi di ottimizzazione dei flussi energetici Matteo Pozzi (Optit srl)
  2. 2. SMART GRID: dal dispositivo al sistema DISPOSITIVO SMART SISTEMA SMART Remotizzazione dell’intelligenza Centralizzazione dell’intelligenza Reazioni evolute ad eventi Pianificazione sulla base di analisi sofisticate Reazioni coordinate su piccoli gruppi di punti luce Comportamenti definiti sull’intero sistema Aumento della performance connesse alla capacità di reazione aumentata Aumento delle performance connesse alla capacità di «prendere decisioni»
  3. 3. L’approccio scientifico al decision management: la Operations Research Ambiti di applicazione Sistemi (fisici, aziendali e/o istituzionali) che presentano problemi decisionali complessi: • Grandi moli di dati da elaborare • Tempi della decisione limitati • Vincoli e condizioni di operatività articolati • Obiettivi (tecnici o di business) in competizione tra loro • Impatti economici significativi Come faccio a «prendere la decisione giusta» nei tempi tipici del problema di business? (DSS) Riesco a rendere il «sistema» autonomo nel reagire a condizioni dinamiche? (automation) Data analysis Forecasting Simulation Optimisation
  4. 4. OPTIT: Soluzioni di ottimizzazione a portata di business Spin-off accademico dell’Università di Bologna nella Ricerca Operativa, proponiamo metodologie e soluzioni (Decision Support Systems) di forecasting, data analysis, simulazione e ottimizzazione di sistemi complessi OPERATIONS RESEARCH & MODELLING IT SOLUTIONS DEVELOPMENT & DEPLOYMENT • Modellisti esperti nella di ricerca • Professionisti informatici per operativa e ottimizzazione • Accesso preferenziale a gruppi accademici e professionisti di caratura internazionale • Finalista all’Euro Excellence in Practice Award 2012 e 2013 e al Wagner Prize for Excellence in Operations Research Practice sviluppi di standard industriale • Framework e Toolkit di sviluppo avanzati (tecnologia J2EE) • Esperienza di integrazione di tecnologie di mercato di ultima generazione • Partnership con diverse aziende ICT BUSINESS ANALYSIS & CONSULTING • Professionisti con oltre 10 anni di esperienza di management consulting per mettere il “business al centro” • Project e change management d alto livello • Flessibilità nelle modalità di deployment (service oriented) • Partnership consolidate con importanti società di consulenza direzionale o specialistica
  5. 5. Alcune delle nostre soluzioni • Forecast afflussi Gestione ottimizzata delle risorse di una rete di sportelli cliente • Ottimizzazione pianificazione mensile • Gestione giornaliera Migliore qualità del servizio e aumento della performance • Analisi configurazioni e frequenze di raccolta • Dimensionamento e routing ottimizzato del servizio Razionalizzazione asset e riduzione costi del servizio Pianificazione ottimizzata dei servizi di raccolta dei rifiuti
  6. 6. Alcune delle nostre soluzioni Pianificazione dello sviluppo commerciale ottimale di reti di teleriscaldamento • Valutazione scenari ottimizzati di sviluppo compatibile con vincoli tecnici della rete Allineamento obiettivi commerciali vs. area tecnica • Forecasting domanda termica • Scheduling ottimizzato motori, caldaie, serbatoi e pompe di calore Massimizzazione del margine di impianto Pianificazione ottimizzata di impianti di cogenerazione industriale (che alimentano reti TLR)
  7. 7. La modellazione dello Smart Park Rappresentazione del sistema • Rappresentazione di reti tecnologiche complesse • Modellazione del sistema complesso con modalità logiche adeguate ad una adeguata semplificazione del problema • Unità di produzione energia (FV, eolico) Gestione di flussi energetici complessi • Unità di consumo di energia (utenze, illuminazione, …) • Serbatoi di accumulo • Connessioni connotate da coefficienti di dispersione • Minimizzare le dispersioni energetiche Gli obiettivi • Massimizzare la vita media dei dispositivi di storage • Minimizzare l’acquisto di energia elettrica (riduzione costi)
  8. 8. La rappresentazione del sistema Da una rappresentazione fisica puntuale… … ad una rappresentazione logica semplificata:  N Zone …  … dotate di sistemi di Produzione, Carichi, Stoccaggi …  … con connessioni che rappresentano i fenomeni di dispersione
  9. 9. La modellazione dei flussi informativi
  10. 10. I modelli di gestione del sistema • Consumi istantanei • Dati previsionali • Dati dei sensori di campo Data Monitoring & Control (ongoing) Comprende al suo interno la definizione delle regole di comportamento degli elementi della rete su cui inserire vincoli di funzionamento (storage). Permette anche l’acquisizione dei dati caratteristici di funzionamento atti ad alimentare gli strumenti di Supporto alle Decisioni. Ottimizzatore (pianificazione giornaliera) Componente decisionale che effettua previsioni sul comportamento della rete e di alcuni parametri ad essa collegati (fattori metereologici, costi dell’energia, ecc.). In base a tali fattori viene stabilito il mix energetico ottimale in termini di cessione e prelievo dell’energia (es. quanta energia prelevare/cedere da rete nazionale e quanta da accumulatori presenti nella smart grid). • Costo dell’energia •… IN SISTEMA DI GESTIONE DELLA RETE OUT • Distribuzione energetica (decisione dei punti di prelievo) • Necessità di accumulo • Ottimizzazione del fabbisogno
  11. 11. Il modello di ottimizzazione Prev. meteo • Irraggiamento • Vento • Temperatura Serie storiche • Dati meteo • Carichi • Produzioni Configurazione sistema Ottimizzazione: Forecasting: • Produzione impianti FV • Produzione impianti eolici • Consumi utenze (dato statistico aggregato per zona/tipologia) • Flussi ottimizzati tra zone per minimizzare: • Dispersioni elettriche • Acquisto energia da rete nel rispetto dei vincoli di sistema e condizioni di operatività ottimale dei dispositivi di storage Linee guida ottimizzate di carico-scarico dei dispositivi di storage Valutazione costo del dispatching
  12. 12. I benefici del sistema Monitoraggio e controllo dei flussi energetici Automatizzazione della gestione ottimizzata • Dispatching dell’energia che regoli i flussi tra zone ed i rispettivi impianti, gestendo semplici regole di carico/scarico dei dispositivi di storage e monitorando i comportamenti nel tempo • Pianificazione flussi energetici ottimizzata su orizzonte temporale giornaliero, con automazione del modello di ottimizzazione per la fornitura di logiche più sofisticate di dispatching dell’energia • Supporto analisi del network design Modellazione what if • Supporto analisi di investimento • Simulazione flussi costo-beneficio

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