Capitolo 4
Previsione del fabbisogno elettrico delle strutture
all’interno della Tenuta
4.1 L’importanza della previsione degli scambi energetici con la rete
elettrica di distribuzione nelle considerazioni di economicità della
generazione distribuita
In presenza di generazione distribuita di energia elettrica è previsto che lo scambio di energia con la rete elettrica non sia soltanto unidirezionale , come nel caso del semplice “cliente consumatore”, ma possa anche essere invertito .
Il cliente da semplice consumatore diventa anche produttore e l’energia da lui prodotta può essere o direttamente consumata sul suo carico o , qualora il carico fosse inferiore o superiore alla produzione , rispettivamente ceduta o importata dalla rete .
Nel punto di consegna dell’energia elettrica con la rete di distribuzione , saranno quindi montati 2 contatori , l’uno che misuri l’energia in entrata l’altro quella in uscita .
Risulta intuitivo comprendere che l’energia acquistata e l’energia ceduta avranno costi per kWh differenti , quindi per poter valutare i benefici della generazione distribuita occorre , anche in maniera approssimata , prevedere gli scambi energetici che mediamente si verificheranno in un anno.
Per stabilire ciò si dovranno quindi conoscere sia i diagrammi di carico che quelli di produzione i quali se sovrapposti daranno l’effettiva direzione dell’energia.
4.2 Previsione del carico elettrico e dei consumi annui di energia elettrica
L’aleatorietà del comportamento umano influenza fortemente il carico elettrico , quindi una sua determinazione a priori risulta altamente complicata .
A livello di utenza visto che il comportamento dell’uomo è ovviamente legato alla sua operosità , per una previsione deterministica del carico elettrico possono essere distinti tre giorni tipo differenti :
- feriale - prefestivo - festivo
Per una corretta previsione del carico elettrico occorrerebbe avere a disposizione dei dati storici sul consumo mensile di energia elettrica che l’azienda ha sostenuto negli ultimi anni, cioè le bollette ENEL , ma attualmente parte dei fabbricati risultano essere dimessi , quindi non è possibile costruire un modello del carico elettrico a partire dalle vecchie bollette sia perché risulterebbe scarsamente attendibile e sottostimato , sia perché non sono state rese disponibili .
Vista comunque necessità di costruire un modello del carico si procederà per altra strada . All’interno del terreno di proprietà i carichi elettrici saranno costituiti da utenze domestiche,utenze lavorative , illuminazione notturna esterna e carichi volanti per la lavorazione del legno ed altre attività agricole .
Il contratto con l’ENEL prevedrà la fornitura di energia elettrica in media tensione con potenza massima prelevabile pari a 150 kW in regime di interscambio in maniera da poter cedere le eccedenze derivanti dalla produzione di energia elettrica .
Per comprendere l’influenza delle abitudini comportamentali umane sul carico elettrico si possono consultare i diagrammi di carico del sistema elettrico italiano presenti nella banca dati del sito del GRTN .
Se si consultano i diagrammi relativi ai tre giorni tipo emergerà che : - i giorni di maggior carico sono ovviamente quelli feriali ;
- i diagrammi presentano sempre due picchi uno mattutino ed uno serale ;
- nei giorni feriali e prefestivi la ripresa del carico parte dopo le 6 ed è molto repentina ;
- nei giorni festivi il picco mattutino è abbastanza basso e ritardato di due ore rispetto agli altri giorni ;
- nei giorni feriali l’oscillazione di carico è più modesta .
Figure 4.2 : diagrammi di carico tipici del sistema elettrico italiano
Una costruzione dei diagrammi perfettamente in scala con quelli nazionali visti in precedenza è sconsigliabile perché in questi è sempre compresa la quota relativa al pompaggio
notturno(circa 30% del carico) , inoltre , com’è ovvio , i valori del carico risultano molto influenzati dalla stagionalità .
Quindi per la costruzione dei diagrammi di carico si è seguito il seguente iter :
dalla banca dati del GRTN si sono estratti , evitando i giorni con un diagramma “atipico”, 2 diagrammi per stagione per giorno tipo , poi per ogni giorno tipo si è costruito un diagramma medio , infine dai diagrammi medi si è tolta la quota relativa al pompaggio notturno e si sono normalizzati .
Con questi accorgimenti si sono costruiti gli ipotetici diagrammi di carico nelle tre giornate tipo relativi all’intera proprietà :
Figure 4.2 : diagrammi di carico della proprietà
fabbisogno orario giorno feriale
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 0. 00 1. 00 2. 00 3. 00 4. 00 5. 00 6. 00 7. 00 8. 00 9. 00 10. 00 11. 00 12. 00 13. 00 14. 00 15. 00 16. 00 17. 00 18. 00 19. 00 20. 00 21. 00 22. 00 23. 00 kWatt
fabbisogno orario giorno prefestivo
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 0. 00 1. 00 2. 00 3. 00 4. 00 5. 00 6. 00 7. 00 8. 00 9. 00 10. 00 11. 00 12. 00 13. 00 14. 00 15. 00 16. 00 17. 00 18. 00 19. 00 20. 00 21. 00 22. 00 23. 00 kWatt
fabbisogno orario giorno festivo 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 75,0 0. 00 1. 00 2. 00 3. 00 4. 00 5. 00 6. 00 7. 00 8. 00 9. 00 10. 00 11. 00 12. 00 13. 00 14. 00 15. 00 16. 00 17. 00 18. 00 19. 00 20. 00 21. 00 22. 00 23. 00 kWatt
Visto che in un anno mediamente ci sono 65 giorni festivi , 55 prefestivi e 245 feriali ,
l’energia elettrica complessivamente consumata in un anno sarà :
previsione del fabbisogno elettrico annuo
giorno tipo n° kWh/g kWh/anno
feriale 245 1308 320.438
prefestivo 55 1137 54.022
festivo 65 982 73.903
totale 365 448.364
Sarà inoltre utile calcolare il fattore di utilizzazione della potenza impegnata , cioè:
] [ 2989 anno h P E F imp consumata u = ≅
Infatti questo dato può essere utile al fine di verificare la validità della previsione effettuata mediante dati raccolti su altre utenze elettriche con caratteristiche abbastanza simili all’utenza presa in esame .
Da dati raccolti si ha :
tipo di utenza Pi [ kW ] Ec [ kWh/a ] Fu [ h/a ]
piccola struttura ospedaliera 62,5 170.000 2720
piccola azienda 80 235.000 2938
struttura alberghiera 225 710.000 3156
Tali dati sembrano quindi rendere attendibile la previsione sul fabbisogno annuo di energia elettrica delle strutture presenti all’interno della tenuta .
