Pubblicazioni

Il progetto “Smart-Grids: tecnologie avanzate per i servizi pubblici e l’energia” ha prodotto diverse pubblicazione a carattere internazionale; di seguito sono riportate alcune presentazioni esplicative dei maggiori contributi offerti:
– Integration of Optimal Reconfiguration Tolls in Advanced Distribution Management System
– Coordination of Active Distributed Resources in a Smart Grid
– Monitoring and Control of a Smart Distribution Network in Extended Real-Time DMS Framework
– Balancing protection dependability and security in large transmission grids

Cosa sono le Smart Grids

La Smart grid è una rete elettrica che permette, attraverso una gestione “attiva”, di integrare il comportamento e le azioni di tutti gli utenti connessi alla rete, allo scopo di assicurare la fornitura di energia elettrica in modo efficiente, sostenibile e sicuro.

In coerenza con gli obiettivi vincolanti dell’Unione Europea, in un’ottica prospettica che traguarda una penetrazione molto consistente di fonti rinnovabili, nel 2010 l’Autorità ha definito la procedura e i criteri per promuovere l’introduzione di tecnologie innovative sulla rete di distribuzione.

Reti Gas

Nel progetto “Smart grids” c’è una parte dedicata allo studio delle reti gas. Per tale ragione uno dei partners del progetto è Amgas spa, l’azienda municipalizzata barese che si occupa della gestione della distribuzione del gas metano.
I risultati del progetto per le reti gas sono riportate nel documento della Unità di Ricerca 1

Reti elettriche

Le reti elettriche sono formate da tre tipologie ognuna delle quali ha una precisa funzione indispensabile per le altre due, quindi la rete elettrica è formata da una generazione, una trasmissione ed una distribuzione.
I risultati del progetto delle reti elettriche sono riportate nel documento della Unità di Ricerca 2

Altri Progetti

Il MIUR – Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca – ogni anno stanzia fondi per cofinanziare i Programmi di Ricerca di Interesse Nazionale (PRIN). Si tratta di progetti liberamente proposti, senza alcun vincolo di temi e obiettivi prioritari, dalle Università e dagli Osservatori astronomici, astrofisici e vulcanologici. L’esecuzione dei progetti ha durata massima biennale ed è prevista la disponibilità al cofinanziamento da parte dell’Ateneo. Il Politecnico di Bari rappresentato dal Prof. Massimo La Scala (capogruppo) con le unità di ricerca dell’università di Pavia, Roma, Milano (Politecnico di Milano) e Torino (Politecnico di Torino), nel 2008 è risultato beneficiario di un finanziato per un importo di  347 500,00 euro dal fondo PRIN.

Il progetto era finalizzato all’analizzare e proporre soluzioni per il superamento di alcune limitazioni manifestatesi nelle reti di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica negli ultimi decenni e riguardanti la propensione alla propagazione dei disturbi (che in alcuni casi minacciano di distruggere l’integrità della rete su aree estese). Un’idea di fondo, alla base di questo progetto, consisteva nel valutare la possibilità di realizzare una rete “duttile” ovvero in grado di modificarsi in presenza di disturbi e capace di assorbire gli stessi con un comportamento resiliente. Un’ulteriore idea si basava sull’osservazione che il concetto di sistema di trasferimento dell’energia elettrica, impostato su entità funzionalmente separate come trasmissione, distribuzione, ed utilizzazione, va gradualmente superato, favorendo in tal modo una maggiore integrazione di questi sistemi.

Progetto Prin 2008

Il MIUR – Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca – ogni anno stanzia fondi per cofinanziare i Programmi di Ricerca di Interesse Nazionale (PRIN). Si tratta di progetti liberamente proposti, senza alcun vincolo di temi e obiettivi prioritari, dalle Università e dagli Osservatori astronomici, astrofisici e vulcanologici. L’esecuzione dei progetti ha durata massima biennale ed è prevista la disponibilità al cofinanziamento da parte dell’Ateneo. Il Politecnico di Bari rappresentato dal Prof. Massimo La Scala (capogruppo) con le unità di ricerca dell’università di Pavia, Roma, Milano (Politecnico di Milano) e Torino (Politecnico di Torino), nel 2008 è risultato beneficiario di un finanziato per un importo di 347 500,00 euro dal fondo PRIN.
Il progetto era finalizzato all’analizzare e proporre soluzioni per il superamento di alcune limitazioni manifestatesi nelle reti di trasmissione e distribuzione dell’energia elettrica negli ultimi decenni e riguardanti la propensione alla propagazione dei disturbi (che in alcuni casi minacciano di distruggere l’integrità della rete su aree estese). Un’idea di fondo, alla base di questo progetto, consisteva nel valutare la possibilità di realizzare una rete “duttile” ovvero in grado di modificarsi in presenza di disturbi e capace di assorbire gli stessi con un comportamento resiliente. Un’ulteriore idea si basava sull’osservazione che il concetto di sistema di trasferimento dell’energia elettrica, impostato su entità funzionalmente separate come trasmissione, distribuzione, ed utilizzazione, va gradualmente superato, favorendo in tal modo una maggiore integrazione di questi sistemi.

Per il raggiungimento degli scopi hanno giocato un ruolo fondamentale tecnologie abilitanti derivanti dalla evoluzione dei sistemi di comunicazione/calcolo e dalla disponibilità di sistemi di attuazione veloci nonché le nuove regole di regolamentazione dell’industria elettrica. Sinteticamente i paradigmi utilizzati sono quelli delle “smart-grids” applicate alle reti di distribuzione e quelli delle “supergrids” intesa quest’ultima come tecnologia al servizio delle reti di trasmissione, entrambi utili a definire un possibile scenario di evoluzione verso una gestione globale e coordinata dell’infrastruttura elettrica.

San Paolo Power Park

Il Distretto Energetico (Power Park) San Paolo è un progetto di ricerca nato nel 2007 da una collaborazione tra AMGAS spa – Bari e DEE –Dipartimento di Elettrotecnica ed Elettronica del Politecnico di Bari.
L’idea essenziale del suddetto studio è rappresentata dall’obiettivo di utilizzare sistemi innovativi per la produzione di energia termica ed elettrica, al fine di ottenere un significativo risparmio energetico e la contestuale salvaguardia dell’ambiente fornendo inoltre benefici a livello sociale.
Lo scopo è la realizzazione di un distretto energetico in cui si combina l’uso di tecnologie a basso impatto ambientale quali fotovoltaico, cogenerazione/trigenerazione con rete di teleriscaldamento, idrogeno per la mobilità urbana.

Un distretto energetico è un insediamento civile o industriale, territorialmente localizzato, che soddisfa il fabbisogno di energia, sia in forma termica che elettrica, di una ben definita area.
Nel distretto i servizi energetici e ambientali vengono integrati per una migliore utilizzazione delle risorse. Il modello a cui tende è una città eco-compatibile, ovvero un insediamento urbano in cui l’attività urbana si sviluppa in armonia con i principi della sostenibilità ambientale. Inoltre l’utilizzo razionale dell’energia, la mobilità urbana sostenibile, rendono l’ambiente di vita e di lavoro più confortevole, più salubre, più efficiente ed attraente per gli insediamenti di nuove attività imprenditoriali e professionali.
Il fabbisogno energetico dell’area del distretto è soddisfatto mediante la produzione combinata di energia elettrica e termica. Tale produzione è resa possibile mediante l’integrazione di fonti rinnovabile e tecnologie non convenzionali quali cogenerazione e trigenerazione ad alta efficienza.

Per cogenerazione si intende la produzione combinata di energia elettrica ed energia termica. Nel caso in cui si aggiunge anche la produzione di energia frigo, si parla di trigenerazione.
La climatizzazione degli ambienti delle utenze finali è resa possibile, per mezzo di una rete di teleriscaldamento/teleraffrescamento, che fornisce caldo, freddo ed acqua calda sanitaria.

Progetto Saipem

Lo scopo degli studi commissionati da Saipem Spa (società per azioni facente parte del gruppo ENI) è stato quello di mostrare in forma numerica e grafica l’nterferenza elettromagnetica prodotta dalle linee elettriche ed i metanodotti interrati attraverso la realizzazione di un software per possa replicare le analisi nella maggior parte dei casi che si incontrano nella realtà. Gli studi sono stati realizzati conformemente al D.M. N.115 del 16 e 17 aprile 2008 (Art. 2.6 dell’Allegato A), essi hanno avuto l’obiettivo di verificare che l’interferenza elettromagnetica prodotta dalle linee elettriche installate in vicinanza dei metanodotti non abbia effetti negativi sull’esercizio del metanodotto e sulla sicurezza delle persone. In dettaglio, lo studio ha verificato le tensioni indotte e trasmesse su ciascun metanodotto oggetto dello studio in funzione dei limiti imposti dalle Norme e relativi:
– alla sicurezza delle persone contro gli shock elettrici;
– alla corretta funzionalità delle apparecchiature connesse al metanodotto;
– all’insorgere di fenomeni di corrosione in corrente alternata del metanodotto.

Lo studio di interferenza elettromagnetica è stato articolato considerando rispettivamente gli accoppiamenti induttivo e conduttivo.
Inoltre è stato possibile valutate e documentate le correnti longitudinali che fluiscono lungo il metanodotto e quelle trasversali scambiate con il terreno a causa dell’accoppiamento induttivo con gli elettrodotti attraverso il software sviluppato. In questa tipologia di studi, l’accoppiamento capacitivo non è stato considerato in quanto i metanodotti sono stati ipotizzati di tipo interrati.

Smart Lighting

“In una visione di Smart City tutti i componenti devono essere integrati al fine di consentire un’ottimizzazione dei servizi e dei benefici da offrire al cittadino. In quest’ottica, è stato ipotizzato che anche la pubblica illuminazione funga da parte integrante del sistema e sia in grado di interagire con le utenze e di restituire informazioni utili per il cittadino e per l’ente pubblico gestore dei dati energetici (comune, distributore locale, etc), ad esempio relativamente ai consumi di energia elettrica, caldo e freddo.

È stato ipotizzato che il distretto energetico San Paolo di Bari venga alimentato da una centrale di trigenerazione con rete di teleriscaldamento/teleraffrescamento per la produzione di energia elettrica, caldo e freddo, tale da rendere energeticamente autonoma l’area considerata. Quindi, mediante un’architettura di rete opportunamente progettata e dimensionata, si è considerato che l’impianto di pubblica illuminazione sia in grado di interrogare la singola utenza e restituire i dati relativamente ai consumi di energia elettrica, caldo/freddo e acqua.

È stato ipotizzato inoltre, che tale impianto di illuminazione sia in grado di rispondere alla variazione del traffico regolando dinamicamente il flusso luminoso, ottenendo in tal modo dei risparmi sull’energia consumata. È stata fatta una ricognizione dei dati relativi alle utenze illuminotecniche del quartiere San Paolo, ricostruendo il numero dei punti luce, le connessioni dei quadri elettrici, potenze installate e consumi di energia elettrica (relativi all’anno 2010) per l’illuminazione pubblica del quartiere. Quindi, è stata progettata un’architettura di sistema in grado di rendere “smart” l’impianto di pubblica illuminazione preesistente ed è stato valutato l’investimento ipotizzando differenti scenari che variano in base al numero di gestori che operano nel distretto e rispettive teleletture da effettuare, ed in base al costo della telelettura, parametro ritenuto incerto. Inoltre è stata fatta un’analisi costi-benefici considerando le esternalità positive derivanti dal risparmio di energia elettrica nella nuova configurazione impiantistica.”

Lab Zero

Progetto “Laboratorio per lo sviluppo delle fonti rinnovabili e dell’efficienza nei distretti energetici: Progetto ZERO (Zero Emission Research Option)”
Progetto ritenuto ammissibile per € 2.490.000 nell’ambito dell’Accordo di Programma Quadro della Regione Puglia sulla Ricerca Scientifica – “Reti di laboratori pubblici di ricerca”.
Gli obiettivi del progetto si possono sintetizzare nella creazione di un Centro per il know-how, contenente la strumentazione e le metodologie per:
• la ricerca e la caratterizzazione dei materiali;
• certificazione di nuovi componenti nel campo della produzione e della gestione di energia elettrica
da fonti rinnovabili;
• miglioramento dell’efficienza energetica negli usi finali relativamente ai distretti energetici;
• supporto per i sistemi di produzione di energia dimensionati sulle esigenze degli utilizzatori finali
(generazione diffusa, co-generazione, trigenerazione, teleriscaldamento).