Claudio CHERBAUCICH
RSE - Responsabile Sviluppo, Comunicazione e Valorizzazione
Il Piano Triennale di Realizzazione 2019-2021
di RSE e i suoi risultati
Obiettivo TECNOLOGIE
Accordo di Programma MiSE-RSE
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0
Risorse [M€] vs tema di ricerca - Obiettivo TECNOLOGIE
Fotovoltaico Sistemi di accumulo
Componenti per la rete Eff. energetica industria Vettore elettrico negli usi finali Energia elettrica dal mare
Tema di ricerca [M€]
1.1 Fotovoltaico ad alta efficienza 6,4
1.2 Sistemi di accumulo, compresi elettrochimico e power to gas, e relative interfacce con le reti
11,0
1.4 Componenti e materiali per la sicurezza e la resilienza 18,0 1.6 Efficienza energetica dei prodotti e dei processi industriali 5,9
1.7 Tecnologie per la penetrazione efficiente del vettore elettrico negli usi finali
4,2
1.8 Energia elettrica dal mare 1,0
TOTALE Obiettivo TECNOLOGIE 46,5
Obiettivo SISTEMA
Accordo di Programma MiSE-RSE
Tema di ricerca [M€]
2.1
Strumenti e modelli, anche settoriali, per scenari energetici ed elettrici, adeguati all'evoluzione del sistema - Analisi di evoluzione dei mercati e della regolazione
10
2.2
Modelli di architettura e di gestione del sistema e delle reti elettriche e della regolazione che favoriscano l'integrazione di generazione
rinnovabile e non programmabile, autoproduzione, accumuli, comunità dell’energia e aggregatori, e che tengano conto della penetrazione elettrica
16,8
2.3
Applicazione al sistema elettrico, come atteso in evoluzione e anche per migliorare sicurezza e resilienza, di tecnologie dell’informazione, internet delle cose, peer to peer
7
2.4
Integrazione e coordinamento del sistema elettrico con altri sistemi (in particolare gas e idrico) e analisi di fabbisogno, disponibilità, prestazioni e costi di sistemi di accumulo
5,1
2.5 Modelli e strumenti di intervento, anche preventivo, per la difesa e il
miglioramento della sicurezza e della resilienza delle reti 6,6
2.6 Scenari e strumenti per la mobilità elettrica e relativa integrazione e
interazione con il sistema elettrico 6,9
0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0
1
Risorse vs tema di ricerca - Obiettivo SISTEMA
Scenari e mercati Evoluzione della rete
Sistema elettrico e ICT Integrazione S.E. con altri sistemi
Sicurezza e resilienza delle reti Mobilità elettrica e integrazione con il S.E.
Modelli evolutivi prod/trasp/distr.
Il triennio 2019-2021 di RSE in numeri
Circa 250 ricercatori/anno impegnati nelle attività di ricerca 543 Deliverable/rapporti tecnici
Oltre 250 Articoli su riviste e contributi a libri
Oltre 650 Memorie a Convegni/Congressi Nazionali e Internazionali Oltre 500 incontri con operatori istituzionali e industriali
Quasi 200 seminari didattici
Più di 200 collaborazioni e contratti di ricerca con Università e Industria
22 progetti UE correlati
Gli Stakeholder del Piano Triennale di Realizzazione di RSE
Immagine
Istituzioni e Amministrazioni centrali, Regioni, Comuni Policy makers e decisori
Operatori di rete (TSO, DSO) e del settore elettroenergetico Realtà industriali, gestori di impianti di produzione
Associazioni di categoria, consumatori e utenti finali
L’approccio di RSE
Immagine
Attività di ricerca e studio svolte con una visione di «sistema»
Coinvolgimento diretto degli stakeholder e dei soggetti industriali Sinergie tra progetti RdS e coordinamento con ENEA e CNR
Correlazione con progetti UE, per garantire allineamento tra la ricerca nazionale e le più avanzate progettualità europee
Partecipazione, sinergica alle attività RdS, di organizzazioni e iniziative nazionali
internazionali (IEA, EERA, ISGAN, Mission Innovation, ecc.), anche a supporto
delle istituzioni nazionali, nonché ai lavori normativi nazionali ed internazionali.
Fotovoltaico ad alta efficienza
Obiettivo
: contribuire allo sviluppo di sistemi di generazione fotovoltaica (FV) ad alta efficienza e a costi ridotti, concorrendo anche a ottimizzare la produzione energetica degli impianti installati nel territorio italiano.
Fotovoltaico a concentrazione solare
sviluppo di soluzioni innovative nel campo della tecnologia fotovoltaica a concentrazione solare (CPV)
Fotovoltaico piano
sviluppo e sperimentazione di soluzioni diagnostiche e tecnologiche innovative volte a rendere più efficienti gli impianti FV
Fonte solare e ambiente
analisi e studio di aspetti ambientali legati alla realizzazione sostenibile di impianti FV
CP: Salvatore GUASTELLA
CP Omar PEREGO, VCP Andrea TEMPORELLI
Sistemi di accumulo….
Obiettivo
: sviluppo tecnologico di sistemi d’accumulo: elettrochimico ed elettrico (batterie e supercapacitori);
chimico o power-to-gas (produzione e accumulo di gas naturale e idrogeno); termico (accumulo di calore prodotto da fonti rinnovabili).
Sviluppo di batterie innovative
implementazione di soluzioni tecnologiche in grado di aumentare la capacità specifica dei materiali attivi, e quindi la densità energetica, e il numero di cicli di carica e scarica senza perdere in capacità specifica, e quindi la vita utile, anche attraverso lo sviluppo di opportuni sistemi di controllo.
Accumulo chimico power to gas
sviluppo di soluzioni tecnologiche finalizzate a generare e accumulare metano (e idrogeno) in modo efficace, migliorando l’efficienza di conversione da FRNP a combustibile.
Accumulo termico
individuazione di soluzioni tecnologiche che possono essere abbinate a fonti energetiche rinnovabili termiche, quali il solare termico e gli impianti di combustione a biomassa, così da sfruttare direttamente la sorgente rinnovabile per produrre calore e accumularlo per lungo periodo.
Vettore idrogeno
supporto alle istituzioni nella definizione della Strategia Nazionale Idrogeno - valutazione del potenziale nazionale dell’idrogeno, individuazione di settori con migliori opportunità applicative, di tecnologie idonee di produzione e analisi delle sinergie con il sistema elettrico.
CP Giovanni PIROVANO, VCP Laura SERRI
Componenti e materiali per la sicurezza e la resilienza
Obiettivo
: incremento della sicurezza e della resilienza del sistema elettrico attraverso lo studio e lo sviluppo di soluzioni innovative per componenti e materiali, e di nuove metodologie diagnostiche, per far fronte alle nuove esigenze della rete e alle mutate sollecitazioni ambientali a cui questa è sottoposta.
Sollecitazioni ambientali sulla rete
Fenomeni meteorologici con sovraccarichi di neve e ghiaccio sulle linee elettriche aeree; accumulo di contaminanti sugli isolatori; ondate di calore e assenza di piogge; Resilienza e fragility delle stazioni elettriche nei confronti di sismi e allagamenti.
Diagnostica
Fenomeni di invecchiamento di isolamenti dielettrici solidi; Diagnostica e sensoristica avanzata per trasformatori, anche con nuovi fluidi isolanti
Nuovi componenti
Componenti e apparati superconduttori per le reti AC e DC
CP Cristina CAVICCHIOLI
Efficienza energetica dei prodotti e processi industriali
Obiettivo
: efficientamento di processi industriali, a supporto del processo di decarbonizzazione del settore industriale in un contesto di economia di transizione, garantendo la competitività.
Potenzialità di efficientamento e decarbonizzazione del vettore idrogeno all’interno del comparto industriale
Nuove tecnologie per la produzione di idrogeno
Valorizzazione dei cascami termici
Ricadute ambientali delle tecnologie e delle soluzioni di
efficientamento energetico dei processi industriali
Efficientamento di sistemi di generazione geotermica
Sviluppo di sistemi efficienti a membrana per la produzione di gas tecnici
SERCAST, applicazione web per la valutazione economica di progetti di recupero di cascami termici verso reti di
teleriscaldamento
CP Vittorio BRIGNOLI
Tecnologie per la penetrazione efficiente del vettore elettrico negli usi finali
Obiettivo
: promuovere soluzioni efficienti in grado di ridurre il consumo energetico e favorire lo sviluppo di
tecnologie per la conversione di energia elettrica in altre forme di energia o di conversione di energia termica, anche solare o ambientale, in energia elettrica, termica e frigorifera, prevalentemente per utilizzo nel settore residenziale.
Riduzione dei consumi di energia primaria negli edifici residenziali
Per quanto riguarda gli impianti di climatizzazione di piccola taglia e assistiti da fonti rinnovabili, individuazione di opportune tecniche di controllo in grado di ottimizzare i consumi in diversi contesti residenziali caratterizzati da condizioni di comfort, prestazioni di efficienza energetica, condizioni climatiche, comportamenti e abitudini di utilizzo diverse.
Tecnologie innovative
Sviluppo di un’architettura innovativa di pompa di calore ad alta temperatura con tecnologia ad eiettore
CP Maximo Aurelio PEVIANI
Energia elettrica dal mare
Obiettivo
: migliorare le performance delle tecnologie di sfruttamento della fonte marina con la realizzazione di dispositivi di costo contenuto, la loro specializzazione alle caratteristiche della risorsa del Mediterraneo e al loro inserimento e utilizzo in infrastrutture costiere.
Sviluppo tecnologico del dispositivo Wavesax
Evoluzione e sviluppo del dispositivo di generazione da moto ondoso Wavesax, realizzato da RSE, per diminuirne i costi di costruzione e manutenzione, al fine di pervenire alla riduzione del LCOE;
studio di soluzioni progettuali per l’installazione in infrastrutture costiere ed offshore.
Valutazione delle effettiva producibilità nazionale della risorsa marina
Analisi di aspetti ambientali e dell’assetto normativo per lo sfruttamento della risorsa; valutazione della producibilità effettiva della costa italiana, anche sulla base di misure sperimentali.
Obiettivo
: supporto alle istituzioni nazionali e internazionali nell’elaborazione di policy di sviluppo e transizione energetica.
Analisi di scenario
Sviluppo di modelli per scenari di governance, di efficienza energetica negli usi finali, di ripartizione delle FER in funzione di diverse opzioni di utilizzo del territorio; integrazione degli scenari energetici con scenari ambientali, per definire e valutare strategie energetiche, tenendo conto del loro impatto sulla qualità dell’aria a diverse scale.
Strumenti e modelli per scenari energetici ed elettrici...
Analisi di evoluzione dei mercati e della regolazione
CP Alberto GELMINI, VCP Fabio LANATI
.
Analisi di funzionamento dei mercati
Fornire agli stakeholder studi e analisi per la gestione del percorso evolutivo dei mercati elettrici a fronte delle nuove risorse di flessibilità; supportare
l’evoluzione della regolazione innovativa e della relativa normativa.
Pianificazione delle espansioni di rete
Valutazione di piani di sviluppo delle reti di trasmissione, contribuendo a
Obiettivo
: metodologie, studi, strumenti software, prototipi e dimostratori per ottimizzare le reti elettriche di trasmissione e distribuzione, considerando nuovi modelli di architettura e di gestione del sistema e nuovi schemi regolatori, atti a favorire l’integrazione di FRNP, di autoproduzione, di sistemi di accumulo e aggregatori ,e l’incremento della penetrazione elettrica.
Nuovi modelli, architetture e logiche di controllo della rete
Alternative di pianificazione ed esercizio, di modalità di esercizio delle reti a regime e in caso di guasto; miglioramento nell’osservabilità, nel monitoraggio e nell’analisi della stabilità e del livello di Power Quality.
Flessibilità del sistema elettrico
Valutazione del ruolo di risorse distribuite, FRNP, impianti termoelettrici a cicli combinati, sistemi di pompaggio idroelettrico, sistemi di accumulo elettrochimico, utenti attivi, in ottica di fornitura di servizi di flessibilità alla rete; analisi di adeguatezza per la regolazione di frequenza e partecipazione al mercato del bilanciamento e dei servizi di dispacciamento (MSD).
Modelli di architettura e di gestione del sistema e delle reti elettriche e della regolazione…. (1/2)
CP Chiara GANDOLFI, VCP Riccardo LAZZARI
Obiettivo
: metodologie, studi, strumenti software, prototipi e dimostratori per ottimizzare le reti elettriche di trasmissione e distribuzione, considerando nuovi modelli di architettura e di gestione del sistema e nuovi schemi regolatori, atti a favorire l’integrazione di PRNP, di autoproduzione, di sistemi di accumulo e aggregatori ,e l’incremento della penetrazione elettrica.
Modelli di architettura e di gestione del sistema e delle reti elettriche e della regolazione…. (2/2)
CP Chiara GANDOLFI, VCP Riccardo LAZZARI
Aggregazione di risorse distribuite
Studi e analisi di reti di distribuzione miste in c.a. e c.c., nonchè di reti organizzate in microreti, in cluster o in aggregati.
Previsione di generazione e carico
Sviluppo di nuove tecniche di previsione della generazione e del carico, per la definizione
e lo sviluppo dei sistemi di gestione energetica delle reti nelle varie configurazioni e
Obiettivo
: sviluppo di metodi, strumenti, dimostratori e sperimentazioni per valutare le possibilità applicative delle più moderne tecnologie informatiche e di comunicazione a vantaggio del sistema elettro-energetico, al fine di favorire l’interoperabilità e la sicurezza dei sistemi di comunicazione e di elaborazione.
Architetture e tecnologie ICT per il sistema elettrico
Studi e sviluppo di strumenti, piattaforme e dimostratori per favorire l’interoperabilità e la sicurezza dei sistemi di comunicazione e di elaborazione utilizzati nei processi del sistema elettro-energetico al fine di raggiungere un elevato grado di integrazione fra i sistemi di gestione, controllo e
protezione delle reti. Studio e analisi di architetture e tecnologie per l’analisi di grandi quantità di dati, anche in tempo reale, utili alla conduzione del sistema, il miglioramento della sua resilienza e la manutenzione delle infrastrutture.
Incremento della sicurezza e resilienza del sistema
Sviluppo di ambienti di prova per la verifica della sicurezza cibernetica delle architetture informatiche e di telecomunicazione necessarie alla gestione del sistema elettrico; sviluppo di strumenti di monitoraggio e di riconoscimento di condizioni anomale per l’attivazione tempestiva di azioni di
contrasto e ripristino; sviluppo di strumenti per verifiche della resilienza del sistema cyber-power che consentono la valutazione dell’impatto degli attacchi informatici sui processi del sistema elettrico e sulla qualità del servizio agli utenti.
Applicazione al sistema elettrico, [….] di tecnologie dell'informazione, internet delle cose, peer to peer
CP Carlo TORNELLI
Obiettivo
: miglioramento della sostenibilità del sistema energetico coniugando una migliore conoscenza della
disponibilità delle Fonti Energetiche Rinnovabili (FER) con un approccio integrato in grado di sfruttare le sinergie tra i diversi settori energetici.
Disponibilità delle risorse energetiche e vincoli tecnologici territoriali
Raccolta ed elaborazione dei dati di disponibilità delle diverse fonti energetiche rinnovabili sul territorio nazionale, considerando da un lato i vincoli di tipo tecnologico, territoriale e socio-economico, dall’altro l’effetto dei cambiamenti climatici attesi sulla disponibilità delle risorse stesse; sviluppo di atlanti tematici delle risorse; sviluppo di un atlante integrato del sistema energetico nazionale.
Integrazione e coordinamento del sistema elettrico con altri sistemi (in particolare gas e idrico) e analisi di fabbisogno, disponibilità, prestazioni e costi di sistemi di accumulo (1/2)
CP Stefano MARAN
Obiettivo
: miglioramento della sostenibilità del sistema energetico coniugando una migliore conoscenza della
disponibilità delle Fonti Energetiche Rinnovabili (FER) con un approccio integrato in grado di sfruttare le sinergie tra i diversi settori energetici.
Sviluppo e validazione di modelli di simulazione del sistema energetico integrato
Studi e modelli per analizzare limiti ed effetti delle interazioni tra il sistema elettrico con altri sistemi a diverse scale: da quella locale, per la
quantificazione dei servizi che possono essere erogati alla rete elettrica da un impianto che utilizza diversi vettori energetici, a quella territoriale, a servizio della pianificazione energetica integrata, fino a quella nazionale, a supporto delle strategie nazionali.
Applicazione dell’approccio integrato a casi specifici
Studio e analisi dei benefici di una gestione integrata dei diversi settori energetici in casi concreti: i) incremento della penetrazione delle fonti energetiche rinnovabili nelle isole non interconnesse attraverso una gestione integrata dei sistemi elettricità – acqua – gas – mobilità; ii) gestione combinata di calore ed elettricità in un impianto di teleriscaldamento.
Integrazione e coordinamento del sistema elettrico con altri sistemi (in particolare gas e idrico) e analisi di fabbisogno, disponibilità, prestazioni e costi di sistemi di accumulo (2/2)
CP Stefano MARAN
Obiettivo
: sviluppo e messa a punto di studi, metodologie e framework modellistici in grado di rendere il sistema elettrico resiliente al verificarsi di eventi ambientali ed antropici.
Minacce
Caratterizzazione delle principali minacce meteorologiche, climatiche e naturali che causano ogni anno ingenti danni al sistema energetico nazionale
Vulnerabilità e sicurezza
Valutazione della vulnerabilità e sicurezza delle infrastrutture energetiche a fronte di minacce meteorologiche e naturali e in presenza di incertezze Incremento della resilienza
Sviluppo di uno strumento SW (RELIEF) con funzionalità GIS per definire le azioni strutturali e di mitigazione utili per migliorare la resilienza del sistema elettrico
Modelli e strumenti di intervento, anche preventivo, per la difesa e il miglioramento della sicurezza e della resilienza delle reti
CP Francesco APADULA, VCP Matteo LACAVALLA
Obiettivo
: sviluppo di nuovi strumenti atti a fornire ai decisori politici indicazioni affidabili e puntuali sulle
potenzialità/criticità dello sviluppo della mobilità elettrica e sostenibile in Italia e a indicare agli operatori soluzioni e strategie per facilitare la penetrazione del vettore elettrico nei trasporti.
Scenari e strumenti per la mobilità elettrica
Sviluppo di modellistica ambientale e trasportistica; Sviluppo di scenari di diffusione, necessità infrastrutturali ed impatti dell’elettrificazione del settore del trasporto pubblico, delle merci, della micromobilità e del trasporto nautico, mantenendo comunque una certa attenzione anche all’evoluzione nel campo dei veicoli privati.
Mobilità elettrica e integrazione e interazione con il sistema elettrico
Analisi e sperimentazione delle soluzioni più promettenti per l’utilizzo dei veicoli elettrici come strumento di flessibilità per la rete; valutazione delle potenzialità tecnico-economiche e test sul campo di soluzioni di ricarica dinamica, sia in ottica “monodirezionale” (Smart Charging), che
“bidirezionale” (Vehicle-To-Grid); impatto sulle reti di distribuzione della ricarica dei veicoli, di primaria a supporto della pianificazione di eventuali interventi di rinforzo o per l’implementazione di soluzioni di gestione di tipo “smart grid”.
Potenzialità dell’utilizzo dell’Idrogeno nei trasporti
Studio delle potenzialità dell’utilizzo dell’idrogeno nei trasporti, come opportunità per la decarbonizzazione, in sinergia e a integrazione della
Scenari e strumenti per la mobilità elettrica e relativa integrazione e interazione con il sistema elettrico
CP Filippo COLZI, VCP Valentina AGRESTI
Obiettivo
: analizzare costi e benefici (sia per i soggetti coinvolti che per il sistema elettro-energetico nel suo complesso) di “Comunità Energetiche” e di schemi di "Autoconsumo Collettivo", dal punto di vista energetico,
economico e ambientale, considerandone potenziale replicabilità e scalabilità e individuando le barriere (regolatorie, tecniche, normative, amministrative, ambientali, sociali, ecc.) che potrebbero limitarne sviluppo e diffusione.
Modelli e strumenti per incrementare l'efficienza energetica nel ciclo di produzione, trasporto, distribuzione dell'elettricità
CP Fabio ARMANASCO, VCP Matteo ZULIANELLO
Comunità Energetiche e Autoconsumo collettivo
Studio, valutazione, supporto alla realizzazione e monitoraggio di progetti pilota di “Comunità Energetiche Rinnovabili” e di schemi di "Autoconsumo Collettivo», valutandone concretamente la fattibilità e i potenziali benefici, in anticipo rispetto al pieno recepimento di tali direttive nel quadro legislativo e regolatorio nazionale.Conclusioni
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