La nuova gestione di accumulo energetico e impianti modulabili in COMESE
3.2 La logica di intervento dei sistemi di accumulo
Il primo passaggio della routine "LOOKfw" consiste nella previsione del funzionamento dei sistemi di accumulo, sia in fase di carica che in fase di scarica, all'interno delle h_fw ore di previsione considerate, secondo i criteri che verranno ora presentati.
I criteri di intervento proposti per i sistemi di accumulo, di seguito presentati, mirano ad un utilizzo "ottimale" nel gestire l'energia immagazzinata disponibile all'ora considerata e quella che si prevede di caricare all'interno dell'intervallo di previsione, sfruttando i surplus di produzione da impianti Base&MustRun. Ovvero si cerca di minimizzare il picco massimo di domanda residua all'interno del periodo di previsione, al fine di ottenere un andamento della domanda residua aggiornata il più costante possibile (coerentemente con i vincoli sulla massima potenza erogabile dai sistemi di accumulo). Tuttavia, qualora alla fine della previsione (dopo aver considerato il funzionamento di tutte le tecnologie a disposizione) risulti la necessità di ottenere una quantità superiore di energia immagazzinata nei sistemi di accumulo rispetto a quella ottenuta con un utilizzo "ottimale", il funzionamento di tali sistemi sarà adeguatamente modificato, in relazione all'intervento dei generatori modulabili. Questa modifica non va intesa come una logica di intervento propria dei sistemi di accumulo, ma piuttosto come la conseguenza delle logiche di intervento degli impianti modulabili.
3.2.1 Fase di carica dei sistemi di accumulo
Durante le h_fw ore considerate vengono analizzati tutti gli intervalli di sovragenerazione e prevista la carica dei sistemi di accumulo secondo un criterio finalizzato ad immagazzinare la maggior quantità di energia possibile: viene mantenuta la priorità di intervento basata sul numero di ore nominali di carica descritto in (2.1.1.3) e in Figura 13, ma viene aggiunto un ulteriore accorgimento: a parità di energia caricabile nel sistema di accumulo con priorità di intervento si predilige la carica durante le ore con surplus più consistente. Con questo approccio, senza dover ridurre l'energia caricata nel primo sistema, si tende a caricare più energia nel secondo sistema di accumulo (esempio in Figura 25).
Figura 25: Esempio di sfruttamento ottimale di un surplus per la carica di sistemi di accumulo. Ipotizziamo di voler gestire il surplus in figura con lo stesso sistema dell'esempio riportato in Figura 13. Utilizziamo quindi un sistema a batterie di capienza pari a 800 GWh e massima potenza in ingresso pari a 100 GW ed un sistema idroelettrico di capacità pari a 200 GWh e massima potenza in ingresso pari a 20 GW. Ipotizziamo inoltre che il sistema idroelettrico sia parzialmente carico, e che possa assorbire un massimo di 100 GWh. Si vede come nel
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caso A, in cui si predilige la carica del sistema idroelettrico nelle ore con surplus più consistente, l'energia dissipata risulti minore rispetto al caso B, in cui questo accorgimento non viene considerato.
La conoscenza dell'energia immagazzinabile durante gli intervalli di sovragenerazione non è solamente fine a se stessa, ma è necessaria anche per la seguente considerazione: nel caso in una data ora si intenda, in previsione di deficit futuri, utilizzare degli impianti modulabili al fine di mantenere (o caricare) più energia nei sistemi di accumulo, bisogna assicurarsi di non arrivare all'inizio di un periodo di sovragenerazione con un energia che, sommata a quella caricabile, ecceda la capienza massima di tali impianti: in questo caso ci si troverebbe a dissipare inutilmente una quota caricabile di energia prodotta da impianti Base&MustRun, fornendola invece per mezzo di generatori modulabili.
3.2.2 Fase di scarica dei sistemi di accumulo
L'energia caricabile durante un intervallo di sovragenerazione può essere utilizzata in tutti gli intervalli di sottogenerazione successivi, e non solo in quello immediatamente consecutivo come illustrato in Figura 26. In questo caso è tuttavia necessario dedicare una parte della capienza degli impianti di accumulo alla conservazione dell'energia dal momento di carica fino a quello di scarica, riducendo la capacità di carica nei periodi di sovragenerazione che si trovano tra questi eventi.
Figura 26: Ridistribuzione dell'energia immagazzinata negli intervalli di sovragenerazione (previsione di 72 ore). Le frecce rosse indicano come, partendo dalla fine della previsione, l'energia immagazzinata in ogni intervallo di sovragenerazione possa essere utilizzata in tutti gli intervalli di sottogenerazione successivi. Anche per quanto riguarda la fase di scarica, come già previsto nell'approccio originale, gli impianti con maggior numero di ore di scarica nominali hanno la priorità di intervento. L'approccio originale, descritto in (2.1.1.3), prevedeva l'erogazione di una quantità di energia proporzionale all'entità della domanda residua in una certa ora: riduceva quindi la domanda residua in modo più consistente in corrispondenza delle ore in cui presentava valori maggiori, ma non verificava la condizione di funzionamento "ottimo" definita in precedenza. In Figura 28 viene riportata, per l'ora 4985, e nell'ipotesi di una previsione di 72 ore, la previsione del funzionamento futuro del sistema di accumulo basata sul criterio di intervento proposto. Per poter fare un confronto viene riportato anche il funzionamento degli impianti di accumulo secondo il criterio originale nelle ore da 4985 a 5057, ovvero nello stesso periodo considerato nel caso precedente (Figura 27). I grafici fanno sempre riferimento allo scenario "SUD_EU - Fusione Costante" (vedi Capitolo 4).
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Figura 27: Funzionamento dei sistemi di accumulo con il criterio di intervento originale.
Figura 28: Funzionamento dei sistemi di accumulo previsto in base al nuovo criterio di intervento. La potenza erogata si concentra nelle ore di massima domanda residua, riducendola ad un andamento più omogeneo.
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