Durante il progetti è stata effettuata un'analisi del panorama tecnologico nell'ambito della Generazione Distribuita (GD). Partendo da un'indagine della situazione italiana attuale, si è innanzitutto effettuato un focus sulle principali fonti energetiche protagoniste della diffusione della GD e sui relativi vantaggi e svantaggi. Si è quindi affrontato l'importante tema dei sistemi di accumulo, effettuando una rassegna delle tecnologie più all'avanguardia ad oggi disponibili e dei possibili sviluppi futuri. La gestione della GD è essenziale per garantire la stabilità della rete elettrica, per questo motivo si è anche toccato l'argomento delle Smart Grids e della loro diffusione a livello europeo. Sono state infine analizzate le prospettive future di crescita in tale settore a livello normativo e tecnologico.

1. SOFT SKILLS
LE PROSPETTIVE DELLA GENERAZIONE DISTRIBUITA
Docente: prof. Valenti Gianluca
Relazione di:
Vitali Andrea
Pitscheider Luca
Mastrorosa Marco
Staiti Dario

2. XXXXXXXXXXXXXX
SOMMARIO
• Definizione
• Contesto italiano
• Fonti energetiche protagoniste
• Sistemi di accumulo
• Smart grids
• Prospettive future
• Conclusioni
GENERAZIONE DISTRIBUITA

3. XXXXXXXXXXXXXX
DEFINIZIONE
Microgenerazione = sottoinsieme della generazione distribuita
Fonti: International Energy Agency, European Commission, GSE.

4. XXXXXXXXXXXXXX
CONTESTO ITALIANO

5. XXXXXXXXXXXXXX
MOTIVAZIONI RECENTE DIFFUSIONE

6. XXXXXXXXXXXXXX
MOTIVAZIONI RECENTE DIFFUSIONE
Legislative
• Fine del
monopolio Enel
• Nascita mercato
elettrico
• Basi favorevoli per
la creazione dei
“prosumers”
(producers
-consumers)
• Assetto
verticalmente
integrato
• Gestione da parte
di Enel di
•Produzione
•Importazione
•Trasmissione
•Distribuzione
•Vendita

7. XXXXXXXXXXXXXX
STRUTTURA RETE ITALIANA
• Alta(220kV) e altissima(380kV) tensione
• Una delle migliori a livello europeo grazie a:
• lunghezza estesa
• sistemi di protezione avanzati
• struttura magliata
• fibra ottica implementata
• Dispacciamento
Rete di Trasmissione
• Media (15-20kV) e bassa (220V) tensione
• Struttura radiale studiata per flussi unidirezionali
• Telecontrollo
Rete di Distribuzione

8. XXXXXXXXXXXXXX
STRUTTURA RETE ITALIANA
TELECONTROLLO
CONTROLLO
IN TEMPO
REALE
INDIVIDUAZIONE
GUASTI
RIATTIVAZION
E RAPIDA
DISSERVIZI
REALIZZAZIONE
VARIAZIONE
ASSETTI DI RETE

9. XXXXXXXXXXXXXX
STRUTTURA RETE ITALIANA

10. XXXXXXXXXXXXXX
GENERAZIONE DISTRIBUITA IN ITALIA 1
Fonte: rapporto GSE sul monitoraggio della generazione distribuita in Italia 2011
•10% sulla produzione totale
•Globalmente 81,4% proveniente da fonti rinnovabili
• Maggiori contributi da fonte fotovoltaica e idroelettrica

11. XXXXXXXXXXXXXX
GENERAZIONE DISTRIBUITA IN ITALIA 1
• Incremento esponenziale fonte solare, principalmente dovuto
a incentivi statali favorevoli
Fonte: rapporto GSE sul monitoraggio della generazione distribuita in Italia 2011

12. XXXXXXXXXXXXXX
FONTI ENERGETICHE
PROTAGONISTE
1

13. XXXXXXXXXXXXXX
FONTI ENERGETICHE PROTAGONISTE 1
• Per definizione di generazione distribuita:
PNOMINALE<10MW

14. XXXXXXXXXXXXXX
SOLARE FOTOVOLTAICO 1
ASSETTI POSSIBILI
GENERAZIONE DISTRIBUITA
ADATTO INADATTO
INTEGRATI SU EDIFICI 
A CONCENTRAZIONE 
GRANDI IMPIANTI A TERRA 
Fonte:Distributed power generation in Europe: techincal issues for further application

15. XXXXXXXXXXXXXX
IDROELETTRICO 1
ASSETTI POSSIBILI
TEMPO
D’INVASO
GENERAZIONE DISTRIBUITA
ADATTO INADATTO
AD ACQUA FLUENTE <2h 
A BACINO 2h < t < 400h 
A SERBATOIO t > 400h 
POMPAGGIO - ≈ ≈
IN CONDOTTE 0 
Fonte:Distributed power generation in Europe: techincal issues for further application

16. XXXXXXXXXXXXXX
BIOMASSE - BIOGAS 1
ASSETTI POSSIBILI
TIPO
BIOMASSA
GENERAZIONE DISTRIBUITA
ADATTO INADATTO
CICLI A VAPORE SOLIDA 
GRUPPI ELETTROGENI LIQUIDA 
TURBOGAS GASSOSA 
Fonte:Distributed power generation in Europe: techincal issues for further application

17. XXXXXXXXXXXXXX
EOLICO 1
ASSETTI POSSIBILI
GENERAZIONE DISTRIBUITA
ADATTO INADATTO
ROTORE SINGOLO ORIZZONTALE 
ROTORE SINGOLO VERTICALE 
WIND FARM 
OFFSHORE 
Fonte:Distributed power generation in Europe: techincal issues for further application

18. XXXXXXXXXXXXXX
NON RINNOVABILI 1
TURBINE E MICROTURBINE
GRUPPI ELETTROGENI
•Microturbine per soddisfare cogenerazione, M.C.I per soddisfare
picchi di richiesta
Fonte:Distributed power generation in Europe: techincal issues for further application

19. XXXXXXXXXXXXXX
SISTEMI DI ACCUMULO
1

20. XXXXXXXXXXXXXX
SISTEMI DI ACCUMULO 2
Fonte: Smart Grid report – Energy & Strategy Group, Politecnico di Milano

21. XXXXXXXXXXXXXX
CLASSIFICAZIONE SISTEMI DI ACCUMULO 2
CLASSIFICAZIONE IN BASE A
Fonte: Smart Grid report – Energy & Strategy Group, Politecnico di Milano

22. XXXXXXXXXXXXXX
TECNOLOGIE SISTEMI DI ACCUMULO 2
ELETTROCHIMICI
(ENERGY) (ENERGY+POWER) (POWER) INTENSIVE

23. XXXXXXXXXXXXXX
TECNOLOGIE SISTEMI DI ACCUMULO 2
MECCANICI
(ENERGY) (ENERGY+POWER) (POWER) INTENSIVE

24. XXXXXXXXXXXXXX
TECNOLOGIE SISTEMI DI ACCUMULO 2
ELETTRICI
(ENERGY) (ENERGY+POWER) (POWER) INTENSIVE

25. XXXXXXXXXXXXXX
TECNOLOGIE SISTEMI DI ACCUMULO 2
ACCUMULATORI AL Li
VOLANI
SUPERCONDENSATORI
ACCUMULATORI AD ELETTROLITA ACQUOSO
ELETTRODI AD ALTA TEMPERATURA
CAES
(ENERGY) (ENERGY+POWER) (POWER) INTENSIVE

26. XXXXXXXXXXXXXX
SMART GRIDS
2

27. XXXXXXXXXXXXXX
2SMART GRIDS
INDISPENSABILI PER LA GENERAZIONE DISTRIBUITA
• Reti intelligenti che
coniugano centrali
tradizionali e impianti di
produzione da fonti
rinnovabili attraverso
soluzioni digitali
• Coordinazione tra
produttori, consumatori e
rete in MT (15-20kV)
• Incentivazione alla
partecipazione attiva dei
clienti (prosumers)
Cosa sono

28. XXXXXXXXXXXXXX
VIRTUAL POWER PLANT 2
• Software di gestione atto ad aggregare i
diversi piccoli impianti e trattarli come se
fossero un tutt'uno.
•Utilizzo di modelli offline contenenti
informazioni su offerta energetica e relativi
contratti di vendita

29. XXXXXXXXXXXXXX
VANTAGGI SMART GRIDS 2

30. XXXXXXXXXXXXXX
VANTAGGI SMART GRIDS 3

31. XXXXXXXXXXXXXX
VANTAGGI SMART GRIDS 3
Restano dubbi sulla maturità, sostenibilità e applicabilità futura
delle tecnologie in gioco

32. XXXXXXXXXXXXXX
DIFFUSIONE
SMART GRIDS
IN EUROPA
3
• Maggior diffusione nel nord Europa, soprattutto in Danimarca e Paesi
Bassi
Fonte:European Commission – Institute for energy and transport

33. XXXXXXXXXXXXXX
DIFFUSIONE
SMART GRIDS
IN EUROPA
3
• 7 nazioni (Danimarca, Germania, Italia, Spagna, Francia, Regno
Unito e Austria) coprono il 70% del numero totale di progetti in Europa
• Danimarca paese che in assoluto punta di più sulla ricerca e
sviluppo
Fonte:European Commission – Institute for energy and transport

34. XXXXXXXXXXXXXX
PROSPETTIVE FUTURE
3

35. XXXXXXXXXXXXXX
AUTO ELETTRICHE E SMART GRIDS 3
• Interessanti applicazioni nei sistemi smart grid:
NECESSITA DIFFUSIONE CAPILLARE
DI UN’INFRASTRUTTURA DI
RICARICA, SIA PUBBLICA CHE
PRIVATA

36. XXXXXXXXXXXXXX
MICROGRIDS 3
Reti di bassa tensione
(220V) che inglobano
piccoli impianti di
generazione, sistemi di
accumulo ed un numero
ristretto di carichi
nell'area di interesse
• Possibilità di trasformarsi in reti “a isola” in caso di guasto della rete
principale, e di risincronizzarsi ad essa successivamente
• Potenza compresa tra poche centinaia di kW a qualche MW
VANTAGGI RISPETTO A SISTEMA CON SOLE SMART GRIDS

37. XXXXXXXXXXXXXX
GRID PARITY 3
Il primo passo verso l'affermazione della GD, dal punto vista dell'evoluzione
dei mercati, è il raggiungimento della
definita come “parità fra il costo di produzione dell’energia elettrica da un
impianto e il costo di acquisto dell’energia stessa dalla rete. Tuttavia si
considera la grid parity raggiunta anche quando l’investimento in un
impianto sarà economicamente conveniente, in termini di rendimento
dell’investimento stesso, anche in assenza di incentivi”
GRID PARITY
Fonte: studio “QualEnergia” – Università di Padova

38. XXXXXXXXXXXXXX
POTENZIALE ECONOMICO 3
Studio effettuato dal Politecnico di Milano per conto di ANIE sul potenziale
economico di generazione distribuita e smart grid al 2020
1° SCENARIO: quadro normativo non favorevole
2° SCENARIO: quadro normativo favorevole
Fonte: ANIE - Confindustria

39. XXXXXXXXXXXXXX
SMART GRIDS STRATEGIC RESEARCH AGENDA 2035 3
• Riduzione delle emissioni di CO2 di un ulteriore 40% (rispetto al piano 20-
20-20) dal 2020 al 2050
ENERGY ROADMAP 2050
OPPORTUNITA PER LA
GENERAZIONE
DISTRIBUITA
• Tutela legislativa dei soggetti partecipanti al business della GD
• Nuove tariffe
• Regolamentazione mercato per favorire la transizione verso la GD e la
diffusione di infrastrutture
•Promuovere incentivi per sensibilizzare i cittadini
SMART GRIDS STRATEGIC RESEARCH AGENDA 2035
Fonte: Smart Grids Strategic Research Agenda 2035 – European Commisson

40. XXXXXXXXXXXXXX
SMART GRIDS STRATEGIC RESEARCH AGENDA 2035 4
•Il prezzo dell’elettricità aumenterà fino al 2030 (a causa della sostituzione
degli impianti più obsoleti), per poi subire un crollo grazie ai benefici della
generazione distribuita
CONSEGUENZE
Fonte: Smart Grids Strategic Research Agenda 2035 – European Commisson

41. XXXXXXXXXXXXXX
CONCLUSIONI 4
• Strategia a lungo termine, accompagnata da una transizione lenta e
graduale
• Continui investimenti nella ricerca soprattutto nei campi in cui è presente
un maggior margine di sviluppo (accumulatori)
• Sistema legislativo e di incentivi sostenibile, per evitare crescita
incontrollata e potenzialmente dannosa (caso. Fotovoltaico in Italia) e per
non essere esclusi dal contesto evolutivo europeo.
• Adeguamento dell’infrastruttura di distribuzione elettrica
CONCLUSIONI

42. XXXXXXXXXXXXXX
RINGRAZIAMENTI
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
4

43. XXXXXXXXXXXXXX
RIFERIMENTI
• IEA - International Energy Agency
• European Commission – Institute for Energy and Transport (joint
research)
• Rapporto GSE sul monitoraggio della generazione distribuita in Italia
2011 – Gestore dei servizi energetici
• Distributed power generation in Europe: Techincal issues for further
application – L’Abbate, Fulli, Starr, Peteves - European Commission
(Institute for Energy)
• Smart Grid Report – Energy & Strategy Group -Politecnico di Milano
• Studio “QualEnergia” – Università di Padova
• ANIE – Confindustria
• Smart Grids Strategic Research Agenda 2035 – European
Commisson (Institute for Energy)
4