Alfonso Damiano (Università di Cagliari) Tecnologie ICT per le reti intelligenti di energia - evoluzione dei sistemi di distribuzione elettrica, anche con riferimento alla situazione della Regione; smart grid, micro grid e virtual power plant; stato della ricerca nel settore; potenzialità offerte dall'integrazione tra sistema elettrico e sistema della mobilità; reti intelligenti in una visione di smart city.
Workshop organizzato dal CRS4 nell'ambito della Collana di seminari per la valorizzazione e trasferimento dei risultati della Ricerca.
La razionalizzazione del patrimonio ICT, il consolidamento dei data center e l’adozione progressiva del paradigma del “cloud computing” rappresentano specifiche azioni trasversali della Strategia per la Crescita digitale del Paese, documento approvato in versione definitiva nel giugno 2016. La strategia, in linea con gli interventi dell’Unione europea, fornisce un quadro di riferimento per le politiche di digitalizzazione del Paese, mentre il Piano Triennale per l’Informatica ha tradotto le indicazioni strategiche in azioni operative conseguibili nel periodo di riferimento. In questo documento viene descritta la strategia per l’adozione del cloud computing nella Pubblica Amministrazione secondo quanto previsto dal Piano Triennale per l’Informatica 2019 - 2021.
Entro il 2018 dovrà essere in telegestione il 60% dei contatori domestici (classi G4-G6), equivalente a circa 13 milioni di misuratori.
Questa importante operazione genera impatti tecnici, logistici e tecnologici molto rilevanti per gli operatori di settore. Distributori gas e aziende di produzione di contatori sono stati fino ad oggi molto concentrati sullo sviluppo delle migliori soluzioni tecnologiche, ma adesso l'aspetto del deploy operativo dell'intero progetto diventa il punto fondamentale.
www.barbagli.it
Alfonso Damiano (Università di Cagliari) Tecnologie ICT per le reti intelligenti di energia - evoluzione dei sistemi di distribuzione elettrica, anche con riferimento alla situazione della Regione; smart grid, micro grid e virtual power plant; stato della ricerca nel settore; potenzialità offerte dall'integrazione tra sistema elettrico e sistema della mobilità; reti intelligenti in una visione di smart city.
Workshop organizzato dal CRS4 nell'ambito della Collana di seminari per la valorizzazione e trasferimento dei risultati della Ricerca.
La razionalizzazione del patrimonio ICT, il consolidamento dei data center e l’adozione progressiva del paradigma del “cloud computing” rappresentano specifiche azioni trasversali della Strategia per la Crescita digitale del Paese, documento approvato in versione definitiva nel giugno 2016. La strategia, in linea con gli interventi dell’Unione europea, fornisce un quadro di riferimento per le politiche di digitalizzazione del Paese, mentre il Piano Triennale per l’Informatica ha tradotto le indicazioni strategiche in azioni operative conseguibili nel periodo di riferimento. In questo documento viene descritta la strategia per l’adozione del cloud computing nella Pubblica Amministrazione secondo quanto previsto dal Piano Triennale per l’Informatica 2019 - 2021.
Entro il 2018 dovrà essere in telegestione il 60% dei contatori domestici (classi G4-G6), equivalente a circa 13 milioni di misuratori.
Questa importante operazione genera impatti tecnici, logistici e tecnologici molto rilevanti per gli operatori di settore. Distributori gas e aziende di produzione di contatori sono stati fino ad oggi molto concentrati sullo sviluppo delle migliori soluzioni tecnologiche, ma adesso l'aspetto del deploy operativo dell'intero progetto diventa il punto fondamentale.
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Smart builders with a knack for construction economics are better equipped to help corporations navigate turbulent economic times and find new cost-effective ways to develop new facilities for growth and expansion. In late 2008, in the midst of the recession, Building Design+Construction magazine told its 75,000 readers to take a page from Leopardo and praised our progressive thinking when it came to smart construction.
To demonstrate some of our industry leading cost-management methods, here are 10 of Leopardo’s building solutions to save time and money. Hundreds more where these came from.
Puma5 is an integrated engineering IT suite that supports all the activities of the piping discipline, managing the line list, piping specification development, material management up to the generation of material requisitions.
Puma5 guarantees the integrity of data improving the overall quality of the project execution, reducing the impact of costs and the delay of the schedule; Puma5 has been designed on the requirements of the major EPC contractors.
Efficienza energetica e nuove convergenzeguestb06e61
I temi dell'energia, legati ai concetti di sviluppo sostenibile e di impatto ambientale, sono ormai considerati fra i più importanti (e preoccupanti) dalle maggiori potenze mondiali e dall'opinione pubblica.
Sebbene non esista un consenso unanime su come affrontare globalmente le sfide che ci attendono, è certo che i settori dell'efficienza energetica e delle energie rinnovabili genereranno nei prossimi anni straordinarie opportunità di sviluppo. Allo stesso tempo, sotto la spinta di normative a livello nazionale ed europeo sempre più stringenti, le aziende che non sapranno adeguare i propri prodotti, servizi e processi ai nuovi standard ambientali saranno costrette ad uscire dal mercato.
In questo contesto, le tecnologie ICT giocano un ruolo particolare.
Lo studio FIRE sui progetti a consuntivo 2005-2012Dario Di Santo
La presentazione tenuta da Dario Di Santo sullo studio svolto da FIRE su incarico dell'ENEA sulle proposte di progetto (PPPM) presentate dal 2005 al 2012 nell'ambito del meccanismo dei certificati bianchi.
Smart cities and smart networks: l'uomo al centro di un cambiamentoDario Di Santo
La presentazione tenuta all'incontro organizzato da Schneider Electric a Bologna sul tema delle città e delle reti intelligenti. Un'evoluzione stimolata dalla crescita della popolazione mondiale, dall'urbanizzazione e dall'invecchiamento della popolazione, che richiede un grande lavoro di pianificazione, progettazione e integrazione di intelligenze e tecnologie. Una trasformazione difficile e lontana dagli schemi teorici nelle città esistenti, che richiede una volontà forte e il mettere l'uomo, l'unico componente veramente smart, al centro del processo.
Modelli di business per efficienza energeticaDario Di Santo
L'efficienza energetica è complessa e fatta di una molteplicità di soluzioni di taglie molto diverse. Ciò la rende non semplice da finanziare, specie in un mercato non ancora maturo, ma stanno affacciandosi nuovi modelli di business. La presentazione, illustrata al convegno FIRE del 13 maggio a Milano, illustra gli aspetti di base del finanziamento dell'efficienza energetica.
Smart Grid: lo scenario competitivo e di mercato - Bernardo MoronatoSardegna Ricerche
La realizzazione di una smart grid, ed ancor di più di una micro grid, richiede l’analisi e l’interpretazione di variabili locali come, ad esempio, la disponibilità di fonti rinnovabili. Dal punto di vista della varietà climatica, geografica, paesaggistica ed urbanistica (con forte presenza di centri storici ed artistici), l’Italia presenta non poche criticità e per questo è un laboratorio perfetto, ove applicare la logica delle smart grid e testare nuove soluzioni ed esperienze potenzialmente replicabili anche all’estero. Partendo dal contesto tecnologico e brevettuale, la presentazione offre una panoramica dello scenario competitivo e di mercato riguardante le smart grid ed, in particolare, le micro grid, dando particolare rilevanza alla situazione italiana. Infine, si presentano alcuni prodotti e progetti significativi attualmente in fase di sviluppo in Italia.
Memoria per l'audizione al Senato sul recepimento della direttiva 2012/27 eff...Dario Di Santo
La memoria depositata il 6 maggio alla X Commissione del Senato sul recepimento della direttiva 2012/27/UE sull'efficienza energetica. Numerosi gli aspetti trattati, volti a fornire suggerimenti su come migliorare il testo della bozza di decreto, fondamentale per lo sviluppo rapido del mercato dell'efficienza energetica.
Misure distribuite nei sistemi elettrici finalizzate alla efficienza energeti...Sardegna Ricerche
La presentazione tenuta il 27 giugno 2018 durante il kick-off meeting del progetto SEMI, il cluster top down volto a fornire alle imprese sarde le competenze e gli strumenti per un utilizzo più intelligente, efficiente e consapevole dell'energia elettrica e degli impianti.
Efficienza e generazione distribuita: l'era dei prosumerDario Di Santo
Nei prossimi anni i consumatori avranno sempre più opportunità di divenire anche produttori. Si apre dunque una nuova era per l'autoconsumo. Per coglierne i benefici occorrono però politiche ben costruite e scelte razionali da parte degli investitori. E un principio fondamentale: energy efficiency first.
Smart builders with a knack for construction economics are better equipped to help corporations navigate turbulent economic times and find new cost-effective ways to develop new facilities for growth and expansion. In late 2008, in the midst of the recession, Building Design+Construction magazine told its 75,000 readers to take a page from Leopardo and praised our progressive thinking when it came to smart construction.
To demonstrate some of our industry leading cost-management methods, here are 10 of Leopardo’s building solutions to save time and money. Hundreds more where these came from.
Puma5 is an integrated engineering IT suite that supports all the activities of the piping discipline, managing the line list, piping specification development, material management up to the generation of material requisitions.
Puma5 guarantees the integrity of data improving the overall quality of the project execution, reducing the impact of costs and the delay of the schedule; Puma5 has been designed on the requirements of the major EPC contractors.
Efficienza energetica e nuove convergenzeguestb06e61
I temi dell'energia, legati ai concetti di sviluppo sostenibile e di impatto ambientale, sono ormai considerati fra i più importanti (e preoccupanti) dalle maggiori potenze mondiali e dall'opinione pubblica.
Sebbene non esista un consenso unanime su come affrontare globalmente le sfide che ci attendono, è certo che i settori dell'efficienza energetica e delle energie rinnovabili genereranno nei prossimi anni straordinarie opportunità di sviluppo. Allo stesso tempo, sotto la spinta di normative a livello nazionale ed europeo sempre più stringenti, le aziende che non sapranno adeguare i propri prodotti, servizi e processi ai nuovi standard ambientali saranno costrette ad uscire dal mercato.
In questo contesto, le tecnologie ICT giocano un ruolo particolare.
Lo studio FIRE sui progetti a consuntivo 2005-2012Dario Di Santo
La presentazione tenuta da Dario Di Santo sullo studio svolto da FIRE su incarico dell'ENEA sulle proposte di progetto (PPPM) presentate dal 2005 al 2012 nell'ambito del meccanismo dei certificati bianchi.
Smart cities and smart networks: l'uomo al centro di un cambiamentoDario Di Santo
La presentazione tenuta all'incontro organizzato da Schneider Electric a Bologna sul tema delle città e delle reti intelligenti. Un'evoluzione stimolata dalla crescita della popolazione mondiale, dall'urbanizzazione e dall'invecchiamento della popolazione, che richiede un grande lavoro di pianificazione, progettazione e integrazione di intelligenze e tecnologie. Una trasformazione difficile e lontana dagli schemi teorici nelle città esistenti, che richiede una volontà forte e il mettere l'uomo, l'unico componente veramente smart, al centro del processo.
Modelli di business per efficienza energeticaDario Di Santo
L'efficienza energetica è complessa e fatta di una molteplicità di soluzioni di taglie molto diverse. Ciò la rende non semplice da finanziare, specie in un mercato non ancora maturo, ma stanno affacciandosi nuovi modelli di business. La presentazione, illustrata al convegno FIRE del 13 maggio a Milano, illustra gli aspetti di base del finanziamento dell'efficienza energetica.
Smart Grid: lo scenario competitivo e di mercato - Bernardo MoronatoSardegna Ricerche
La realizzazione di una smart grid, ed ancor di più di una micro grid, richiede l’analisi e l’interpretazione di variabili locali come, ad esempio, la disponibilità di fonti rinnovabili. Dal punto di vista della varietà climatica, geografica, paesaggistica ed urbanistica (con forte presenza di centri storici ed artistici), l’Italia presenta non poche criticità e per questo è un laboratorio perfetto, ove applicare la logica delle smart grid e testare nuove soluzioni ed esperienze potenzialmente replicabili anche all’estero. Partendo dal contesto tecnologico e brevettuale, la presentazione offre una panoramica dello scenario competitivo e di mercato riguardante le smart grid ed, in particolare, le micro grid, dando particolare rilevanza alla situazione italiana. Infine, si presentano alcuni prodotti e progetti significativi attualmente in fase di sviluppo in Italia.
Memoria per l'audizione al Senato sul recepimento della direttiva 2012/27 eff...Dario Di Santo
La memoria depositata il 6 maggio alla X Commissione del Senato sul recepimento della direttiva 2012/27/UE sull'efficienza energetica. Numerosi gli aspetti trattati, volti a fornire suggerimenti su come migliorare il testo della bozza di decreto, fondamentale per lo sviluppo rapido del mercato dell'efficienza energetica.
Misure distribuite nei sistemi elettrici finalizzate alla efficienza energeti...Sardegna Ricerche
La presentazione tenuta il 27 giugno 2018 durante il kick-off meeting del progetto SEMI, il cluster top down volto a fornire alle imprese sarde le competenze e gli strumenti per un utilizzo più intelligente, efficiente e consapevole dell'energia elettrica e degli impianti.
Efficienza e generazione distribuita: l'era dei prosumerDario Di Santo
Nei prossimi anni i consumatori avranno sempre più opportunità di divenire anche produttori. Si apre dunque una nuova era per l'autoconsumo. Per coglierne i benefici occorrono però politiche ben costruite e scelte razionali da parte degli investitori. E un principio fondamentale: energy efficiency first.
Alcune considerazioni sugli obiettivi per l'efficienza energetica al 2030Dario Di Santo
Gli obiettivi al 2030 per l'efficienza energetica non saranno facili da raggiungere, né quello sui consumi finali, né quello sulle politiche attive. Nell'intervento introduttivo alla conferenza Enermanagement ho voluto fare quattro considerazioni al riguardo, cercando di cogliere alcuni elementi di fondo e alcune trasformazioni fondamentali per cogliere le opportunità che abbiamo di fronte e contrastare efficacemente i cambiamenti climatici.
Il ruolo del fotovoltaico: situazione e prospettiveDario Di Santo
Presentazione introduttiva a un webinar organizzato da FIRE con Centrica che mostra i principali dati relativi alla penetrazione del fotovoltaico a livello internazionale e nazionale, gli obiettivi al 2030 inseriti nella proposta di Piano nazionale integrato per l'energia e il clima, i numeri relativi ai sistemi semplici di produzione e consumo e allo scambio sul posto, e le performance economiche in termini di LCOE.
Progetto Virtualenergy - Stato di avanzamento del progetto - Primo semestreSardegna Ricerche
La presentazione dei risultati del primo semestre di attività del progetto Virtualenergy.
Virtualenergy è il cluster dedicato allo sviluppo di sistemi per l'aggregazione, il coordinamento e l'ottimizzazione di un Virtual Power Plant costituito da risorse energetiche (DER - Distributed Energy Resources) mediante sistemi IoT e Cloud.
Misura e monitoraggio: perché conviene investirci sopraDario Di Santo
Misura e monitoraggio non sono utili solo e tanto in un'ottica di valutazione dei consumi energetici, ma servono soprattutto per comprendere meglio come funzionano i processi principali dell'azienda e come mettere in relazione la produzione di beni e servizi con l'uso delle risorse. La misura è inoltre necesaria per accedere ai contratti EPC, al finanziamento tramite terzi e ai principali incentivi.
Modelli di intervento per l’efficienza energeticaeEnergia Srl
Workshop: "Stato e prospettive dell'efficienza energetica in Italia". Lunedì 17 febbraio 2014 - Parco Scientifico e Tecnologico VEGA, Marghera - VENEZIA. Intervento di Vincenzo Albonico, AGESI Associazione Imprese di Facility Management ed Energia
Intervento alla tavola rotonda "Smart Efficiency Building" nel corso della terza edizione dello Smart Grid International Forum, organizzato da Gie a Roma il 14 aprile 2014
1. Smart Grid Executive Report
Applicazioni, tecnologie e prospettive
di sviluppo delle Smart Grid in Italia
Marzo 2012
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2. Introduzione
Il concetto di Smart Grid sottintende una del paradigma Smart Grid sono diversi gli at-
molteplicità di interpretazioni in merito a che tori a giocare un ruolo rilevante: il legislatore,
cosa si debba intendere per sistema elettrico innanzitutto - considerata la natura ancora
“intelligente” e a quali siano le soluzioni e le fortemente regolata del sistema elettrico in
tecnologie costitutive della "Smart Grid". No- Italia - e gli operatori industriali - che saranno
nostante la mancanza di una visione condivi- chiamati ad identificare i modelli di business e
sa su questi punti, c’è un’ampia convergenza le partnership per cogliere le opportunità che
tra ricercatori ed operatori del settore sul fatto l’evoluzione normativa e lo sviluppo delle tec-
che la transizione verso il paradigma Smart nologie abilitanti offrirà loro.
Grid sia ormai inevitabile.
L’ obiettivo della prima edizione dello Smart
Questo per effetto delle politiche energetiche Grid Executive Report è quello di offrire a
a livello comunitario e nazionale, che stanno policy maker ed operatori industriali gli stru-
promuovendo con forza l’utilizzo delle fonti menti necessari per promuovere la evoluzione
energetiche rinnovabili e l’affermazione di un virtuosa del sistema elettrico italiano verso un
sistema di generazione distribuito. La Smart modello “intelligente”.
Grid rappresenta un elemento abilitante e al
tempo stesso imprescindibile perché questi Da un lato, la ricerca offre una mappatura
cambiamenti si realizzino. completa delle funzionalità e delle soluzioni
Smart e delle normative che ad oggi nel no-
In questo percorso di progressiva diffusione stro Paese interessano l’adozione di questo
1
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4. introduzione
cui si attendono per le prossime settimane i delle bioenergie. Informazioni più dettagliate
decreti attuativi anticipati dal “Decreto Rin- sulle nostre attività correnti e future sono di-
novabili”, potrà avere sulle filiere delle rinno- sponibili sul nostro sito www.energystrategy.it,
vabili in Italia, ed in particolare sul comparto recentemente rinnovato.
Umberto Bertelè Vittorio Chiesa
Presidente School of Management Direttore Energy & Strategy Group
3
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5.
6. Executive Summary
Lo Smart Grid Executive Report, alla sua pri- studi dell’Energy&Strategy Group abbiano
ma edizione, inaugura un nuovo “filone” di ri- fatto fino ad oggi, l’obiettivo rimane il mede-
cerca per l’Energy&Strategy Group. Lo studio simo, ossia quello di offrire agli stakeholder
affronta infatti il tema dell’evoluzione del del sistema elettrico, siano essi policy maker,
sistema elettrico italiano verso il modello operatori industriali o utilizzatori di energia,
della “Smart Grid”: da sistema caratteriz- modelli e strumenti che li possano aiutare a
zato da un flusso di energia elettrica mono- comprendere, valutare e quindi promuove-
direzionale, che si muove dai punti in cui essa re l’evoluzione verso il modello della “Smart
viene generata a quelli in cui è consumata, Grid” cui si è fatto cenno in precedenza.
a sistema in cui si realizza un flusso bi-dire-
zionale di energia elettrica e di informazioni, Lo Smart Grid Executive Report sperimenta
gestito in ottica intelligente e capace per que- anche, per la prima volta, un nuovo formato
sto di abilitare nuove funzionalità nelle fasi di per le ricerche dell’Energy&Strategy Group.
generazione, trasmissione, distribuzione ed I risultati delle analisi e delle interviste con-
utilizzo del vettore energetico. Tutto questo dotte sono infatti presentati in forma sinteti-
con benefici evidenti in termini di efficienza, ca, attraverso il supporto di grafici e tabelle,
efficacia, sicurezza e indipendenza del sistema che illustrano in modo immediato i principali
elettrico stesso. elementi messi in luce dall’indagine. Un for-
mato snello, di più immediato utilizzo e facile
Nonostante si affronti un tema di natura più lettura, che si propone di essere, più che un
trasversale rispetto a quanto normalmente gli resoconto completo di tutte le analisi condot-
5
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8. executive summary
quadro dell’offerta per ciascuna soluzione tec- semplice risoluzione per il sistema elettrico
nologica che abilita il paradigma della “Smart del nostro paese.
Grid”, mentre la quarta sezione, vero “cuore” La produzione da fonti rinnovabili rap-
dello studio, analizza il potenziale di mercato presenta sicuramente una modalità virtuosa
e gli scenari di sviluppo che caratterizzeranno per affrancarsi dalla dipendenza energetica
la diffusione delle soluzioni “smart”, da qui al dall’estero, che raggiunge l’85% in termini di
2020. La quinta parte, infine, si concentra sul- fabbisogno di energia primaria (contro una
la mobilità elettrica, con l’intenzione di offrire media europea di poco superiore al 50%).
una originale analisi degli “effetti indotti” che Tuttavia, essa ha una natura di non preve-
la diffusione dei veicoli elettrici potrà avere dibilità (specialmente per quanto riguarda
sulla penetrazione di mercato delle soluzioni le tecnologie del fotovoltaico e dell’eolico, le
tecnologiche “smart”. più diffuse in Italia) che causa, come è faci-
le intuire, squilibri e complessità gestionali
Un crescente interesse verso il tema della per un sistema elettrico che è stato proget-
“Smart Grid” tato e realizzato coerentemente con le carat-
teristiche ed i requisiti di un modello di ge-
L’imponente crescita della produzione di nerazione centralizzata. Per risolvere queste
energia elettrica da fonti rinnovabili, forte- complessità, diventa fondamentale che si re-
mente voluta dall’Unione Europea attraverso alizzi un’evoluzione del sistema elettrico in
l’approvazione del Pacchetto Clima-Energia, grado di consentire l’integrazione delle azioni
noto anche come “Pacchetto 20-20-20” e, di di tutti gli utenti connessi alla rete, al fine di
riflesso, generosamente promossa ed incenti- permettere la fruizione dell’energia elettrica in
vata in Italia, sta avendo delle importanti con- modo efficiente, sostenibile e sicuro. Si tratta
seguenze e sta comportando problemi di non di un problema che colpisce l’Italia in modo
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10. executive summary
– l’Autorità per l’Energia Elettrica ed il Gas Innanzitutto esse stabiliscono la necessità
(AEEG) – specialmente per le fasi non sog- di definire una regolazione focalizzata sul-
gette a liberalizzazione, ossia la trasmissione la valutazione delle performance attraverso
e la distribuzione. Questo non toglie che, an- indicatori quantitativi. In secondo luogo, san-
che per le attività di produzione e vendita di ciscono l’esigenza di esplicitare gli obiettivi
energia, esistano oggi delle leggi in grado di che ciascun attore del sistema elettrico deve
influenzare il percorso verso una maggiore perseguire, attraverso la definizione di obbli-
“intelligenza” del nostro sistema elettrico. ghi ed incentivi. Infine, stabiliscono il biso-
gno di promuovere la presa di coscienza da
L’AEEG riveste pertanto uno dei ruoli prin- parte del consumatore finale, stimolandolo
cipali nella transizione verso la “Smart ad assumere un ruolo “attivo” all’interno del
Grid”. La sua attività è tuttavia ispirata dalle sistema elettrico.
linee guida definite a livello europeo, in par-
ticolar modo dal consesso dei regolatori eu- Rispetto al recepimento di questi tre capi-
ropei (ERGEG – European Regulators’ Group saldi, l’AEEG pare all’avanguardia a livello
for Electricity and Gas, sostituito a partire dal internazionale, nonostante dall’analisi con-
Luglio 2011 dall’ACER – Agency for the Co- dotta emergano una serie di criticità non
operation of Energy Regulators). L’analisi di trascurabili nel quadro che essa ha definito a
queste linee guida emanate nel 2010 nel Posi- livello italiano. L’elemento principale riguarda
tion Paper on Smart Grid, per quanto riguarda l’assenza di indicatori quantitativi attraver-
nello specifico il loro impatto sul tema “Smart so i quali si valutino le prestazioni delle fasi
Grid”, mette in luce tre capisaldi che dovreb- di generazione e consumo dell’energia elet-
bero rappresentare il punto di riferimento trica, al fine di aumentare la consapevolezza
cui si ispirano i diversi regolatori nazionali. di questi soggetti rispetto agli impatti deter-
9
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12. executive summary
tori finali. L’introduzione della tariffa biora- active demand.
ria (ARG/elt 22/10) si pone come obiettivo Per ogni soluzione abilitante, tra cui ad esem-
quello di incentivare il consumatore ad un pio smart inverter, sistemi di controllo auto-
utilizzo più responsabile dell’energia, nella mazione e sensoristica, Advanced Metering
consapevolezza che la sensibilizzazione del Infrastructure, Home Management System e
cliente rappresenta una necessità per conse- sistemi di storage, sono innanzitutto identifi-
guire un’evoluzione virtuosa del sistema elet- cati e descritti gli elementi costitutivi e l’ar-
trico. Ciò detto, l’analisi mostra l’esigenza chitettura con cui essa viene implementata,
di intraprendere azioni maggiormente in- così da evidenziare le relazioni che legano
cisive, come l’introduzione di tariffe multi- ciascuna soluzione. Viene inoltre descritta la
orarie o la promozione dell’adozione di device configurazione dell’offerta per comprendere,
“smart”, che stimolino il consumatore a dive- da un lato, qual è il grado di maturità e dispo-
nire, a tutti gli effetti, un soggetto attivo all’in- nibilità commerciale della soluzione, dall’al-
terno del sistema elettrico. tro, le ragioni di fondo che ne determinano la
diffusione attuale e futura.
Le soluzioni tecnologiche abilitanti
L’analisi condotta rileva innanzitutto l’esisten-
Dopo aver discusso il tema del quadro nor- za di forti interazioni tra l’adozione e l’uso
mativo in essere, il rapporto analizza l’archi- di diverse soluzioni «smart», che suggerisco-
tettura e il quadro dell’offerta per le diverse no l’importanza di un approccio sistemico al
soluzioni tecnologiche che abilitano le funzio- problema della transizione verso un modello
nalità del sistema elettrico “smart”, quelle che intelligente di sistema elettrico. In alcuni casi
in precedenza sono state indicate come smart l’adozione di una soluzione richiede la con-
generation, smart network, smart metering & temporanea disponibilità di un’altra, legate
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14. executive summary
abilitano la transizione del sistema elettrico solo a seguito dell’introduzione di “oneri di
verso la “Smart Grid”, in questa sezione del sbilanciamento” a carico della produzione da
rapporto viene fornita una stima del poten- impianti alimentati da fonti rinnovabili non
ziale di diffusione al 2020. La valutazione programmabili.
del potenziale è stata condotta per scenari, a
ciascuno dei quali corrisponde una particola- In altri casi, invece, il principale driver che
re combinazione di fattori che influenzano il influenza il potenziale di diffusione di una so-
grado di diffusione delle soluzioni intelligenti luzione “smart” è rappresentato dal grado con
in Italia. I fattori identificati, da cui dipen- cui altre soluzioni abilitanti sono adottate,
de il potenziale di diffusione delle soluzioni dato che la complementarietà tra di esse e gli
“smart”, fanno riferimento ad aspetti norma- effetti sinergici che le legano sono particolar-
tivi, allo stadio di sviluppo della tecnologia, mente importanti. È questo ad esempio il caso
oltre che al modello di business degli attori del Demand Response Management System, la
coinvolti nel processo d’adozione. cui diffusione è correlata alla presenza delle
altre soluzioni “smart”, da cui attinge le infor-
L’analisi per scenari mostra innanzitutto mazioni necessarie ad assolvere alle proprie
come l’evoluzione dell’assetto regolatorio funzionalità, ossia smart inverter, Advanced
giochi, coerentemente con quanto discusso Metering Infrastructure, Transmission e Distri-
in precedenza, un ruolo molto importante bution Layer System.
nel determinare la diffusione di diverse so-
luzioni abilitanti, come ad esempio accade Nonostante alcune soluzioni siano in par-
con i sistemi di ottimizzazione degli asset, la te sostitutive l’una dell’altra (ad esempio i
cui adozione per le utility di produzione po- Transmission Layer System ed i sistemi di
trebbe divenire economicamente conveniente storage), la nostra analisi ci porta a stimare
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16. executive summary
luzione del sistema elettrico verso la ”Smart di consulenza.
Grid”, seppur estremamente ingenti, risultano
inevitabili se si vuole porre rimedio alle ineffi- Partendo da queste analisi, emerge innan-
cienze dell’attuale sistema elettrico, che hanno zitutto come al 2020 il consumo elettrico
un impatto stimabile nell’ordine dei 5 Mld € addizionale, imputabile ai veicoli elettrici,
da qui al 2020 con riferimento alle sole voci sarebbe pari a quasi 8 TWh (considerando
di costo direttamente connesse alle inefficien- lo scenario di diffusione più ottimistico), de-
ze del sistema elettrico nel suo stato attuale, terminando un incremento del fabbisogno di
senza considerare le altre voci di costo su cui circa il 2,5% rispetto al fabbisogno elettrico
ha un impatto l’adozione di soluzioni “smart”. nazionale al 2010. Sarebbero inoltre neces-
sarie circa 3 milioni di colonnine di ricarica
La mobilità elettrica (tra pubbliche e private), cui corrisponde un
investimento complessivo nell’ordine dei
L’ultima sezione del rapporto approfondisce 2-3 Mld €.
il problema della mobilità elettrica. Esso non
viene affrontato a 360°, considerato che parec- Per quanto riguarda invece gli effetti indotti
chio è stato detto e scritto su questo tema, ma sull’adozione delle soluzioni “smart” derivanti
con lo specifico obiettivo di valutare le rica- dalla diffusione della mobilità elettrica, emer-
dute sul sistema elettrico italiano derivanti ge come l’incremento dei punti di prelievo
dalla diffusione delle vetture elettriche. Per e dell’imprevedibilità di tali carichi renda
quanto riguarda le stime di diffusione dei decisamente più necessaria l’adozione di al-
veicoli elettrici negli anni futuri in Italia, lo cune soluzioni “smart”, quali Transmission e
studio si basa, integrandole, sulle simulazioni Distribution Layer System, Demand Response
fatte dai principali esperti di settore e società Management System e sistemi di storage.
15
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18. Smart Grid Executive Report
Quanto è intelligente il “sistema” elettrico italiano?
Applicazioni, tecnologie e prospettive
di sviluppo della Smart Grid in Italia
Giovedì 8 Marzo 2012
Energy & Strategy Group
Main Partner Partner
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20. La struttura del documento
1. La Smart Grid: definizione, funzionalità e soluzioni abilitanti
2. La normativa italiana: situazione attuale e criticità
3. Le soluzioni «smart»: architettura e quadro dell’offerta
4. Il mercato italiano: driver, scenari e stima del potenziale
5. L’ E-mobility(*): implicazioni ed opportunità per il «sistema» elettrico
(*)
Per ragioni di coerenza nella trattazione, nei paragrafi precedenti viene volutamente ignorato l’im-
patto della e-mobility
Quanto è intelligente il “sistema” elettrico italiano? Marzo 2012
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21.
22. La Smart Grid
Definizione, funzionalità e soluzioni abilitanti
Main Partner Partner
21
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24. La Smart Grid: una scelta o una necessità?
»» Cresce – anche in conseguenza di politiche sovranazionali (Pacchetto Clima-Energia «20-20-20») - il «peso»
delle fonti di energia rinnovabili, soprattutto di quelle non programmabili (fotovoltaico ed
eolico) e si riduce conseguentemente l’affidabilità della rete.
7,0%
6,0%
Percentuale di produzione eolica
5,0% e fotovoltaica sulla produzione
4,0% elettrica italiana
3,0%
2,0%
1,0%
0,0%
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011E
»» Diventa sempre più «rischiosa» la dipendenza energetica dall’estero: nel 2009 l’Italia
ha importato energia primaria per l’85% del suo fabbisogno contro una media UE intorno
al 53% [fonte: IEA].
»» Nel 2010 il 13% dell’energia elettrica impiegata in Italia è stata importata dall’estero
[fonte: GSE].
»» Vi è una forte spinta a razionalizzare l’impiego dell’energia e non solo la sua produzione
(sempre a fronte del recepimento del Pacchetto Clima-Energia).
Definizione, funzionalità e soluzioni abilitanti Marzo 2012
23
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26. Le funzionalità «smart» e le soluzioni abilitanti
Funzionalità Sotto-funzionalità Soluzione
Automazione della raccolta, elaborazione e Sistemi di controllo,
memorizzazione dei dati sullo stato della rete automazione e sensoristica
Demand Response
Smart Ottimizzazione dei carichi della rete
Management System (DRMS)
Network
Automazione della raccolta, elaborazione e Advanced Metering
memorizzazione dei dati sullo stato dei punti di prelievo Infrastructure (AMI)
Stabilizzazione della produzione da impianti
Sistemi di storage
(soprattutto da fonti rinnovabili)
Funzionalità Sotto-funzionalità Soluzione
Automazione della lettura del profilo di consumo
Advanced Metering
Infrastructure (AMI)
Smart Comunicazione bidirezionale con la rete di distribuzione
Metering
Home Management
& Active Controllo automatizzato dei punti di consumo
System (HMS)
Demand
Stabilizzazione della interazione degli impianti da fonti
Sistemi di storage
rinnovabili presso l’utenza [scambio sul posto]
Definizione, funzionalità e soluzioni abilitanti Marzo 2012
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30. Definizione degli output prestazionali:
principi base e provvedimenti AEEG
[Principio ispiratore ERGEG - recommend R2] L’evoluzione del sistema elettrico necessita
di una regolazione focalizzata sulla valutazione delle performance delle attività dei
soggetti regolati, mediante la definizione di indicatori prestazionali.
Tali indicatori devono essere alla base della promozione (tramite obblighi ed incentivi) delle soluzioni
«smart», delle funzionalità che esse andranno a soddisfare e della cooperazione tra i differenti
Definizione stakeholder del sistema elettrico.
output
I principali provvedimenti definiti dall’AEEG a tal proposito sono:
»» ARG/elt 341/07 [Testo integrato delle disposizioni dell’Autorità per l’Energia Elettrica e il Gas
per l’erogazione dei servizi di trasmissione, distribuzione e misura dell’energia elettrica e disposizioni
Obblighi e
incentivi in materia di condizioni economiche per l’erogazione del servizio di connessione] e s.m.i.
»» ARG/elt 333/07 [Testo integrato della regolazione della qualità dei servizi di distribuzione,
misura e vendita dell’energia elettrica] e s.m.i.
»» DCO 34/11 Appendice A [Prime ipotesi per lo sviluppo di un meccanismo output-based per
Coinvolgimento
dei l’incentivazione dei sistemi di controllo delle smart grid].
consumatori
finali
che definiscono degli indicatori per la valutazione della qualità del servizio soltanto delle
fasi di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica.
Per la fase di trasmissione, gli indicatori fanno riferimento all’energia non fornita ed al numero
di disalimentazioni per utente, mentre per la fase di distribuzione si riferiscono al numero
di interruzioni per cliente ed alla durata complessiva delle interruzioni.
Situazione attuale e criticità Marzo 2012
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32. Obblighi ed incentivi:
principi base e provvedimenti AEEG
[Principio ispiratore ERGEG - recommend R2, R5, R6, R7] Le Autorità dovrebbero
Definizione favorire una partecipazione coordinata dei diversi stakeholder del sistema elettrico nel processo di
output evoluzione verso il nuovo paradigma «Smart Grid».
Tale attività consiste nell’esplicitazione degli obiettivi che ciascun attore deve perseguire,
attraverso l’istituzione di obblighi e incentivi.
Obblighi e
incentivi È necessario che i soggetti regolatori trovino idonee modalità per stimolare gli operatori del sistema
elettrico ad implementare soluzioni innovative, tenendo conto sia dei vantaggi diretti che di
quelli indotti sugli altri soggetti.
Coinvolgimento
dei In questa sezione del Rapporto vengono esplicitati i provvedimenti definiti dall’Autorità per l'Energia
consumatori Elettrica e il Gas, mentre le contropartite economiche derivanti da tali politiche di incentivazione si
finali
affrontano nella sezione dedicata alla stima del potenziale di diffusione delle soluzioni «smart».
Situazione attuale e criticità Marzo 2012
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34. Obblighi
Obblighi
Definizione
output L’unica soluzione su cui l’Autorità per l'Energia Elettrica e il Gas ha istituito l’obbligo di adozione
è l’AMI (o meglio la sua componente smart meter) (ARG/elt 292/06), la cui
installazione presso gli utenti finali è a carico dei gestori delle reti di distribuzione
a partire dal 2006.
Obblighi e
incentivi
In conseguenza dell’obbligo di cui sopra, ma soprattutto grazie al ruolo «proattivo» di Enel Distribuzione,
il grado di copertura dei punti di prelievo raggiunto dall’AMI, ad oggi, arriva circa al 95%.
Coinvolgimento
dei
La definitiva entrata in vigore della Norma Tecnica sulle connessioni degli utenti
consumatori attivi e passivi in Bassa Tensione (CEI 0-21) obbligherà a partire dal Luglio 2012
finali
i titolari di impianti alimentati da FER connessi in Bassa Tensione (ovvero per
potenze sino a 100 kW) a dotarsi di smart inverter.
Situazione attuale e criticità Marzo 2012
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36. Incentivi
Incentivi su requisiti funzionali per la fase di distribuzione
L’Autorità per l'Energia Elettrica e il Gas prevede uno schema di incentivi/
penalità basato su indicatori precedentemente citati che misurano la qualità del
servizio ed in particolare:
Definizione
»» Per il numero di interruzioni per cliente (anno i, ambito j): DRECi,j x [(POT1i,j x
output C1d) + (POT2i,j x C2d)], dove DRECi,j è il recupero di continuità del servizio espresso
in minuti/utente, con segno positivo o negativo a seconda che il livello effettivo annuo risulti
migliore o peggiore, in valore assoluto, al livello tendenziale (stabilito dall’Autorità); POT1i,j è
il rapporto tra l’energia complessivamente distribuita agli utenti alimentati in bassa tensione
Obblighi e per usi domestici appartenenti all’ambito territoriale j nell’anno i e il numero di ore annue
incentivi
complessivo (8760), espresso in kW; POT2i,j è il rapporto tra l’energia complessivamente
distribuita agli utenti alimentati in bassa tensione per usi non domestici e in media tensione
appartenenti all’ambito territoriale j nell’anno i e il numero di ore annue complessivo (8760),
Coinvolgimento espresso in kW; i parametri C1d e C2d, espressi in c€/kW/minuto, assumono differenti valori.
dei
consumatori »» Per la durata complessiva di interruzioni (anno i, ambito j): NRECi,j x [(POT1i,j x
finali
C1n)+ (POT2i,j x C2n)], dove NRECi,j è il recupero di continuità del servizio espresso in
numero di interruzioni/utente, con segno positivo o negativo a seconda che il livello effettivo
annuo risulti migliore o peggiore, in valore assoluto, al livello tendenziale (stabilito dall’Autorità);
POT1i,j e POT2i,j come sopra; i parametri C1n e C2n, espressi in €/numero di interruzioni per
utente/kW interrotto, assumono differenti valori.
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38. Incentivi
Definizione
output Incentivi su requisiti funzionali per la fase di generazione
Ispirandosi alla Delibera ARG/elt 5/10, che prevede un Corrispettivo di Corretta Previsione (CCP)
per gli impianti con potenza nominale superiore a 10 MVA, è allo studio la definizione di oneri di
Obblighi e
incentivi
sbilanciamento a carico dei titolari di impianti da fonti rinnovabili (DCO 35/12
Orientamenti in materia di regolazione del servizio di dispacciamento da applicarsi alle unità di
produzione di energia elettrica, con particolare riferimento a quelle non programmabili) proprio per
contrastarne la “non programmabilità” e l’impatto che essa ha sulla qualità prestazionale della rete.
Coinvolgimento
dei
consumatori
finali
Situazione attuale e criticità Marzo 2012
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40. Obblighi e incentivi:
limiti e criticità
»» Gli operatori intervistati hanno rilevato come un limite forte della normativa italiana
è, ancora una volta, il fatto che non si affronti il problema nel suo insieme,
ma si favorisca l’adozione «a macchia di leopardo» di alcune soluzioni, come
ad esempio l'AMI, il cui obbligo di installazione ricade a partire dal 2006 sui gestori delle reti di
distribuzione.
Definizione
output
»» Ben poco si è fatto invece – con qualche segnale solo recente a seguito della definizione
della norma CEI 0-21 – per “spingere” l’adozione di soluzioni “smart” soprattutto
nella fase di generazione.
Obblighi e
incentivi »» L’assenza di protocolli standard di comunicazione – un obbligo mancato a
detta di molti operatori – fra le diverse fasi del sistema elettrico vanifica l’opportunità
di ottenere i benefici derivanti dall’adozione contestuale di più soluzioni.
Coinvolgimento
dei »» Infine, e non meno importante sul lato investimenti, vi è l’auspicato passaggio dagli attuali
consumatori
finali incentivi all’investimento «input-based», basati sul principio “poco virtuoso” del capitale
investito, a incentivi «output-based», definiti in funzione dell’effettivo miglioramento delle
prestazioni che l’investimento permette di conseguire. Gli operatori concordano sulla necessità
di questa transizione, pur sottolineando che occorre un approccio collegiale per la definizione
degli output prestazionali.
Situazione attuale e criticità Marzo 2012
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42. Coinvolgimento dei consumatori finali:
principi base e provvedimenti AEEG
»» ARG/elt 22/10 [Definizione di uno strumento di gradualità per l’applicazione ai clienti
domestici serviti in maggior tutela di corrispettivi di vendita differenziati per fasce orarie] che
Definizione
dispone l’introduzione a partire dal 1° Luglio 2010 della tariffa bioraria, ossia
output la suddivisione del prezzo dell’energia elettrica per il consumatore finale in fasce differenti (F1
dalle 8.00 alle 19.00 dei giorni feriali; F2 ed F3 a prezzo ridotto dalle 19.00 alle 24.00 e dalle
00.00 alle 8.00 dei giorni feriali e per intero nei giorni sabato-domenica-festivi), da applicarsi a
tutti i consumatori dotati dei nuovi contatori e che hanno un contratto di fornitura alle condizioni
Obblighi e stabilite dall’Autorità per l’Energia Elettrica ed il Gas [Regime di maggior tutela), cioè riservato
incentivi
a coloro i quali non hanno aderito ad offerte sul mercato libero.
La delibera prevede un periodo iniziale «transitorio», fino al 2011, in cui la differenza tra la fascia
1 e le 2-3 è ridotta al 10%, mentre a partire dal 2012 lo spread tra i due valori aumenterà,
Coinvolgimento
dei
rispecchiando i prezzi dell’energia all’ingrosso nelle diverse fasce orarie.
consumatori Secondo le intenzioni del regolatore, il consumatore potrà così pagare un prezzo «più vicino»
finali
al reale costo di produzione dell’elettricità nelle diverse ore del giorno, ma
soprattutto sarà incentivato ad un utilizzo più consapevole dell’energia e ad una
redistribuzione più efficace (dal punto di vista della rete) dei suoi consumi.
Situazione attuale e criticità Marzo 2012
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44. La mappa del quadro normativo
Generazione trasmissione distribuzione utenza
1 1
Definizione ARG/elt 333/07
ARG/elt 341/07 DCO 34/11 App.A
output
2 3 3 ARG/elt 333/07
Obblighi e ARG/elt 5/10 ARG/elt 292/06
CEI 0-21 ARG/elt 341/07 ARG/elt 39/10
incentivi
DCO 35/12 DCO 34/11 App.A
4
Coinvolgimento dei ARG/elt 56/09
- - -
consumatori finali ARG/elt 22/10
1. I provvedimenti vanno nella direzione auspicata dalle linee guida indicate dall’ERGEG.
2. I provvedimenti attestano la volontà dell’Autorità (da tradurre in delibere) di stimolare l’adozione di soluzioni
smart nella fase di generazione.
3. I provvedimenti vanno nella direzione auspicata dalle linee guida indicate dall’ERGEG, avendo tuttavia un ambito
d’applicazione limitato, basato perdipiù su un modello di incentivazione «input-based». La forte regolazione della
fase di distribuzione, inoltre, vanifica i potenziali benefici derivanti dalla definizione di incentivi/penalità sulla
qualità del servizio.
4. Il provvedimento risulta parziale rispetto alle linee guida indicate dall’ERGEG. Servono decisioni più incisive per
stimolare il consumatore a divenire soggetto attivo.
Situazione attuale e criticità Marzo 2012
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48. Smart inverter:
l’architettura
Uno smart inverter è del tutto analogo ad un inverter tradizionale, a cui viene connesso un
Smart processore che permette di raccogliere ed elaborare informazioni relative alla produzione ed allo
Generation
Smart
stato dell’impianto ed implementare innovative modalità di gestione/controllo/protezione.
inverter
L’utilizzo di uno smart inverter permette di:
Sistemi di Storage
Smart »» Gestire le eventuali disconnessioni dalla rete dell’impianto, a seguito di richieste
Network
inoltrate dai gestori di rete, mediante comandi da remoto.
»» Mantenere insensibilità a rapidi abbassamenti di tensione.
»» Limitare la potenza erogata nei transitori di frequenza.
»» Aumentare la selettività delle protezioni, al fine di evitare fenomeni di disconnessione
Smart Metering
& Active Demand intempestiva dell’impianto.
»» Limitare la potenza immessa in rete (per ridurre le variazioni di tensione della rete).
»» Consentire l’erogazione o l’assorbimento di energia reattiva.
Architettura e quadro dell’offerta Marzo 2012
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50. Smart inverter:
il quadro dell’offerta
Ad oggi i principali produttori di inverter, sia per impianti FER che per applicazioni tradizionali,
hanno in portafoglio prodotti dotati di funzionalità «smart». Tra di essi si ricordano
Danfoss, Power-One, SMA, Siemens ed altri.
Smart
Generation La tecnologia è quindi matura e non sussistono particolari complessità di installazione.
Smart
inverter
In Italia tuttavia la diffusione degli smart inverter è pressoché nulla, diversamente da
quanto accade in altri mercati, primo su tutti quello tedesco.
Sistemi di Storage
»» Da circa 2 anni vige in Germania l’obbligo di installazione dello smart inverter per le connessioni
Smart
Network
in Media Tensione, mentre da Agosto 2011 l’obbligo è stato esteso anche alla Bassa Tensione.
Ciò è dovuto al fatto che l’investimento in uno smart inverter oggi non si giustifica
dal punto di vista economico, ma è determinato esclusivamente dall’esistenza di norme
specifiche, come verrà illustrato nella sezione seguente del Rapporto.
Smart Metering
& Active Demand
In Italia è stata definita la norma tecnica (CEI 0-21), con riferimento alle sole connessioni in
Bassa Tensione, che obbligherà a partire dal Luglio 2012 i titolari di impianti
alimentati da FER connessi in Bassa Tensione a dotarsi di smart inverter.
Architettura e quadro dell’offerta Marzo 2012
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