Esperienze Acea per la
       distribuzione elettrica a Roma
                            Roma 26 giugno 2012

Emilio Zendri
Acea Distribuzione S.p.A.
Sommario


 Il punto di vista Acea sul concetto di "rete
  abilitante”, “Smart Grid“ e “Smart System”
 Progetti sperimentali Acea sulle Smart Grids
  (stato di avanzamento)
 Lo sviluppo futuro della rete di distribuzione
  secondo Acea.



                                                   2
Grid              Smart Grid                   Smart System
Grid
   Produzione (centralizzata), Trasmissione, Distribuzione, Cliente Finale

Smart Grid
   Forte evoluzione dei sistemi periferici di controllo e dei sistemi di
   telecomunicazione per il trasferimento dei dati; limitato coinvolgimento
   dell’utenza attiva e passiva

Smart System
   Forte evoluzione dei sistemi centrali di controllo in termini di trattamento
   dei dati, funzioni evolute di previsione e gestione (controllo); efficace
   coinvolgimento dell’utenza attiva e passiva

                                                                              3
SMART SYSTEM                                                                                 Smart network
                                                                                             Management
                                                                       Funzione evolute di   System
                                                                       gestione della rete
                                                  Gestione del profilo operative e
                                                  di tensione, power previsionali, demand
                                                  flow management, respond, E-mobility
                                                  minimizzazione delle
 SMART GRID                                       perdite
                             Automazione evoluta,
                             storage distribuito,
                             monitoraggio esteso,
                             gestione del profilo di
                             tensione
      GRID     Telecontrollo minimizzazione delle
               evoluto,      perdite
               telegestione,
               smart metering




                           2013                                  2016                                    2020



                                                                                                                4
Requisiti del progetto pilota smart grid Acea
          (delibera AEEG 39/10)
 Rappresentare una concreta dimostrazione in campo su reti di distribuzione
  in MT in esercizio.
 Essere riferito a una rete MT attiva o in alternativa, a una porzione di rete
  MT attiva, identificabile come le linee MT della stessa rete MT, che
  presentano contro-flussi di energia attiva al nodo di connessione MT per
  almeno l’1% del tempo annuo di funzionamento (caso Acea: circa 20% del
  tempo).
 Prevedere un sistema di controllo/regolazione della tensione della rete e un
  sistema in grado di assicurare la registrazione automatica degli indicatori
  tecnici rilevanti per la valutazione dei benefici del progetto.
 Utilizzare protocolli di comunicazione non proprietari.
 Garantire il rispetto delle normative vigenti in termini fisici e di qualità del
  servizio.


                                                                                     5
Rete del progetto pilota Acea

                                      Roma,
                                Zona "Malagrotta"




                                              6
Dimensioni principali della rete pilota Acea
2 cabine primarie
   2 Trasformatori AT/MT
   1 Trasformatore MT/MT
76 cabine secondarie
   29 CS esercite a 20 kV
   47 CS esercite a 8,4 kV
6 linee MT
   5 linee a 20 kV, una linea 8,4 kV
   ~ 70 km di linee MT (interrate e aeree)
4 Impianti di produzione
(Biomasse, fotovoltaico)
7 Utenze MT
Circa 1200 Clienti BT
                                                        7
Il metodo per realizzare il progetto pilota


 Predisposizione di un “campo prove” presso la CP Flaminia/F
  (area di testing)
 Collaborazione con primarie imprese industriali fornitrici di
  beni e servizi, e attività di benchmarking internazionale
 Realizzazione di una postazione centrale per il monitoraggio
  delle grandezze elettriche di funzionamento della rete pilota
 Realizzazione di un sistema di telecomunicazione per lo
  scambio di dati tra i nodi di rete MT e il sistema centrale
 Costo del progetto: ≈ 5 milioni



                                                                  8
Area di test delle applicazioni




                                  9
Azioni del progetto pilota (sottoprogetti)
1. Automazione evoluta di rete MT
      Selezione automatica del tronco guasto evoluta
      Gestione dei generatori distribuiti (telescatto e cambio taratura in funzione delle
       condizioni di rete)
      Rete privata “veloce” per il trasferimento dati a livello di campo di supporto alla selezione
       del guasto (hiperlan)

2. Monitoraggio rete MT e BT
      Acquisizione grandezze elettriche e ambientali sulla rete MT e BT
      Rete privata “lenta” per il trasferimento dati in tempo reale (TETRA)

3. Nuovi criteri di gestione della rete MT
      Power flow management (P, Q) - Regolazione dei profili di tensione - Minimizzazione delle
       perdite di energia

4. E-car & Storage
      Pensilina fotovoltaica + sistema di storage + smart inverter + colonnine di ricarica
      Sistema di controllo locale.

5. Diagnostica di cabina primaria
6. Individuazione punto d’innesco guasti transitori
                                                                                               10
Automazione evoluta di rete MT
                        La selezione automatica “ordinaria” del
                         tronco guasto si basa su una procedura
                         che impiega circa 100 secondi al netto
                         della contro-alimentazione eseguita
                         dall’operatore (circa altri 5 minuti). La
                         procedura prevede inoltre l’interruzione
                         di tutti i clienti della dorsale MT durante
                         l’individuazione del guasto.
                        La selezione evoluta (smart) prevede una
                         procedura di selezione del guasto
                         inferiore ad un secondo al netto della
                         contro-alimentazione, che in questo caso
                         è suggerita all’operatore ed attuata in
                         modo automatico dal sistema su
                         conferma dell’operatore stesso (max 1
                         minuto). La selezione evoluta interrompe
                         fino alla contro-alimentazione solo gli
                         utenti a valle del tratto guasto.




                                                                11
Avanzamento del progetto pilota



Sottoprogetto                                      Avanzamento
Automazione evoluta rete MT                            85%
Monitoraggio rete MT e BT                              45%
Nuovi criteri di gestione della rete MT                45%
E-car & storage                                        75%
Diagnostica di cabina primaria                         95%
Individuazione punto d’innesco guasti transitori       90%




                                                             12
Progetto “Storage distribuito” (1/3)

Obiettivi:
 Funzione di back-up della rete per interruzioni brevi
  (miglioramento della continuità del servizio)
 Funzione di generatore per la modulazione dei
  carichi passivi (load levelling)
 Funzione di compensazione della generazione
  distribuita (aumento potenziale della GD)




                                                     13
Progetto “Storage distribuito” (2/3)

                                      CP Raffinerie
Rete coinvolta:                              Feeder “Persichetti”


                                               4905




                                               1562




                                               4559

                                               4876

                               1.000 kW


                                  G
                                              81169




                                                                    14
Progetto “Storage distribuito” (3/3)
       Main topics:
 Verificare le prestazioni di nuove
  tecnologie di batterie
  elettrochimiche e relativi apparati di
  controllo.
 Approfondire in situazioni reali le
  problematiche di installazione (es.
  spazio, calore, rumore, ecc.).
 Sperimentare sul campo gli schemi
  elettrici e il funzionamento
  complessivo del sistema di storage.
 Verificare i benefici per il sistema
  elettrico ottenibili dallo storage.
                                              15
Progetto “Smart network Management System” (1/2)

 Integrazione dei sistemi operativi in uso (Telecontrollo MT,
  Telegestione BT, Sistema Informativo Reti, Sistema
  Informativo Interruzioni, ecc.)
 Quantità crescente di dati da acquisire e trattare (tensioni nei
  nodi MT e BT, correnti nei rami, curve di carico, misure
  ambientali, storage, apparecchi di regolazione, ecc.)
 Implementazione di strumenti previsionali per la conduzione
  delle reti
 Necessità di maggiore integrazione tra esercizio e
  manutenzione
 Miglioramento dei sistemi informativi (maggiore conoscenza
  delle reti)
                                                                 16
Progetto “Smart network Management System” (2/2)
          Obiettivi:
 Integrare le tecnologie già in
  uso migliorandone le
  performance e sfruttandone le
  potenzialità (es. contatori
  digitali).                      Sviluppare nuove funzionalità per la
                                   gestione della rete in tempo reale (o
                                   quasi reale) e per l’analisi dei dati di
                                   esercizio (realizzazione del “cruscotto di
                                   guida e monitoraggio”).
                                 Ampliare l’automazione e sviluppare
                                  strumenti di supporto alla conduzione
                                  della rete (miglioramento della
                                  continuità del servizio).
                                                                         17
Progetto “Mobilità elettrica” (1/2)
       Obiettivi:
 Realizzazione sperimentale di 200 stazioni di ricarica di
  veicoli elettrici distribuite nel territorio di Roma Capitale
 Applicazione del “modello distributore” e del modello
  “service provider”
 Analisi delle modalità di connessione alla rete BT e degli
  effetti sul funzionamento della rete
 Valutazione della fattibilità delle localizzazioni e dell’impatto
  sul territorio
 Sperimentazione dell’erogazione del servizio al cliente finale



                                                                   18
Progetto “Mobilità elettrica” (2/2)


 Acquistati e messi in servizio
  n. 40 veicoli elettrici per le
  attività operative della
  distribuzione.

   Autonomia assicurata      103 km      Sperimentazione in corso
  Durata ciclo di ricarica   7-10 ore     su prestazioni e affidabilità
 Tensione di alimentazione   220 Vac
     Energia a bordo         22.2 kWh
                                         Monitoraggio percorrenze
         Capacità             100 Ah
                                          e consumi
      Cicli di ricarica       1.200




                                                                    19
Grazie per l’attenzione




                          20

Zendri

  • 1.
    Esperienze Acea perla distribuzione elettrica a Roma Roma 26 giugno 2012 Emilio Zendri Acea Distribuzione S.p.A.
  • 2.
    Sommario  Il puntodi vista Acea sul concetto di "rete abilitante”, “Smart Grid“ e “Smart System”  Progetti sperimentali Acea sulle Smart Grids (stato di avanzamento)  Lo sviluppo futuro della rete di distribuzione secondo Acea. 2
  • 3.
    Grid Smart Grid Smart System Grid Produzione (centralizzata), Trasmissione, Distribuzione, Cliente Finale Smart Grid Forte evoluzione dei sistemi periferici di controllo e dei sistemi di telecomunicazione per il trasferimento dei dati; limitato coinvolgimento dell’utenza attiva e passiva Smart System Forte evoluzione dei sistemi centrali di controllo in termini di trattamento dei dati, funzioni evolute di previsione e gestione (controllo); efficace coinvolgimento dell’utenza attiva e passiva 3
  • 4.
    SMART SYSTEM Smart network Management Funzione evolute di System gestione della rete Gestione del profilo operative e di tensione, power previsionali, demand flow management, respond, E-mobility minimizzazione delle SMART GRID perdite Automazione evoluta, storage distribuito, monitoraggio esteso, gestione del profilo di tensione GRID Telecontrollo minimizzazione delle evoluto, perdite telegestione, smart metering 2013 2016 2020 4
  • 5.
    Requisiti del progettopilota smart grid Acea (delibera AEEG 39/10)  Rappresentare una concreta dimostrazione in campo su reti di distribuzione in MT in esercizio.  Essere riferito a una rete MT attiva o in alternativa, a una porzione di rete MT attiva, identificabile come le linee MT della stessa rete MT, che presentano contro-flussi di energia attiva al nodo di connessione MT per almeno l’1% del tempo annuo di funzionamento (caso Acea: circa 20% del tempo).  Prevedere un sistema di controllo/regolazione della tensione della rete e un sistema in grado di assicurare la registrazione automatica degli indicatori tecnici rilevanti per la valutazione dei benefici del progetto.  Utilizzare protocolli di comunicazione non proprietari.  Garantire il rispetto delle normative vigenti in termini fisici e di qualità del servizio. 5
  • 6.
    Rete del progettopilota Acea Roma, Zona "Malagrotta" 6
  • 7.
    Dimensioni principali dellarete pilota Acea 2 cabine primarie 2 Trasformatori AT/MT 1 Trasformatore MT/MT 76 cabine secondarie 29 CS esercite a 20 kV 47 CS esercite a 8,4 kV 6 linee MT 5 linee a 20 kV, una linea 8,4 kV ~ 70 km di linee MT (interrate e aeree) 4 Impianti di produzione (Biomasse, fotovoltaico) 7 Utenze MT Circa 1200 Clienti BT 7
  • 8.
    Il metodo perrealizzare il progetto pilota  Predisposizione di un “campo prove” presso la CP Flaminia/F (area di testing)  Collaborazione con primarie imprese industriali fornitrici di beni e servizi, e attività di benchmarking internazionale  Realizzazione di una postazione centrale per il monitoraggio delle grandezze elettriche di funzionamento della rete pilota  Realizzazione di un sistema di telecomunicazione per lo scambio di dati tra i nodi di rete MT e il sistema centrale  Costo del progetto: ≈ 5 milioni 8
  • 9.
    Area di testdelle applicazioni 9
  • 10.
    Azioni del progettopilota (sottoprogetti) 1. Automazione evoluta di rete MT  Selezione automatica del tronco guasto evoluta  Gestione dei generatori distribuiti (telescatto e cambio taratura in funzione delle condizioni di rete)  Rete privata “veloce” per il trasferimento dati a livello di campo di supporto alla selezione del guasto (hiperlan) 2. Monitoraggio rete MT e BT  Acquisizione grandezze elettriche e ambientali sulla rete MT e BT  Rete privata “lenta” per il trasferimento dati in tempo reale (TETRA) 3. Nuovi criteri di gestione della rete MT  Power flow management (P, Q) - Regolazione dei profili di tensione - Minimizzazione delle perdite di energia 4. E-car & Storage  Pensilina fotovoltaica + sistema di storage + smart inverter + colonnine di ricarica  Sistema di controllo locale. 5. Diagnostica di cabina primaria 6. Individuazione punto d’innesco guasti transitori 10
  • 11.
    Automazione evoluta direte MT  La selezione automatica “ordinaria” del tronco guasto si basa su una procedura che impiega circa 100 secondi al netto della contro-alimentazione eseguita dall’operatore (circa altri 5 minuti). La procedura prevede inoltre l’interruzione di tutti i clienti della dorsale MT durante l’individuazione del guasto.  La selezione evoluta (smart) prevede una procedura di selezione del guasto inferiore ad un secondo al netto della contro-alimentazione, che in questo caso è suggerita all’operatore ed attuata in modo automatico dal sistema su conferma dell’operatore stesso (max 1 minuto). La selezione evoluta interrompe fino alla contro-alimentazione solo gli utenti a valle del tratto guasto. 11
  • 12.
    Avanzamento del progettopilota Sottoprogetto Avanzamento Automazione evoluta rete MT 85% Monitoraggio rete MT e BT 45% Nuovi criteri di gestione della rete MT 45% E-car & storage 75% Diagnostica di cabina primaria 95% Individuazione punto d’innesco guasti transitori 90% 12
  • 13.
    Progetto “Storage distribuito”(1/3) Obiettivi:  Funzione di back-up della rete per interruzioni brevi (miglioramento della continuità del servizio)  Funzione di generatore per la modulazione dei carichi passivi (load levelling)  Funzione di compensazione della generazione distribuita (aumento potenziale della GD) 13
  • 14.
    Progetto “Storage distribuito”(2/3) CP Raffinerie Rete coinvolta: Feeder “Persichetti” 4905 1562 4559 4876 1.000 kW G 81169 14
  • 15.
    Progetto “Storage distribuito”(3/3) Main topics:  Verificare le prestazioni di nuove tecnologie di batterie elettrochimiche e relativi apparati di controllo.  Approfondire in situazioni reali le problematiche di installazione (es. spazio, calore, rumore, ecc.).  Sperimentare sul campo gli schemi elettrici e il funzionamento complessivo del sistema di storage.  Verificare i benefici per il sistema elettrico ottenibili dallo storage. 15
  • 16.
    Progetto “Smart networkManagement System” (1/2)  Integrazione dei sistemi operativi in uso (Telecontrollo MT, Telegestione BT, Sistema Informativo Reti, Sistema Informativo Interruzioni, ecc.)  Quantità crescente di dati da acquisire e trattare (tensioni nei nodi MT e BT, correnti nei rami, curve di carico, misure ambientali, storage, apparecchi di regolazione, ecc.)  Implementazione di strumenti previsionali per la conduzione delle reti  Necessità di maggiore integrazione tra esercizio e manutenzione  Miglioramento dei sistemi informativi (maggiore conoscenza delle reti) 16
  • 17.
    Progetto “Smart networkManagement System” (2/2) Obiettivi:  Integrare le tecnologie già in uso migliorandone le performance e sfruttandone le potenzialità (es. contatori digitali).  Sviluppare nuove funzionalità per la gestione della rete in tempo reale (o quasi reale) e per l’analisi dei dati di esercizio (realizzazione del “cruscotto di guida e monitoraggio”).  Ampliare l’automazione e sviluppare strumenti di supporto alla conduzione della rete (miglioramento della continuità del servizio). 17
  • 18.
    Progetto “Mobilità elettrica”(1/2) Obiettivi:  Realizzazione sperimentale di 200 stazioni di ricarica di veicoli elettrici distribuite nel territorio di Roma Capitale  Applicazione del “modello distributore” e del modello “service provider”  Analisi delle modalità di connessione alla rete BT e degli effetti sul funzionamento della rete  Valutazione della fattibilità delle localizzazioni e dell’impatto sul territorio  Sperimentazione dell’erogazione del servizio al cliente finale 18
  • 19.
    Progetto “Mobilità elettrica”(2/2)  Acquistati e messi in servizio n. 40 veicoli elettrici per le attività operative della distribuzione. Autonomia assicurata 103 km  Sperimentazione in corso Durata ciclo di ricarica 7-10 ore su prestazioni e affidabilità Tensione di alimentazione 220 Vac Energia a bordo 22.2 kWh  Monitoraggio percorrenze Capacità 100 Ah e consumi Cicli di ricarica 1.200 19
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