Efficienza Energetica dei nuovi contatori intelligenti

Efficienza Energetica dei nuovi contatori intelligenti

L’efficienza energetica è un tema sempre attuale e le direttive dell’Unione Europea stanno spingendo i paesi del vecchio continente verso l’implementazione di nuove generazioni di misuratori elettrici che permettono un monitoramento dichiaratamente mirato all’ottimizzazione dei consumi.

I nuovi contatori smart

L’Italia gioca d’anticipo, infatti risulta essere tra i primi paesi a recepire le direttive della Comunità Europea in tema di risparmio energetico. all’esigenza di risparmio energetico e lo fa attraverso l’adozione dei cosiddetti contatori intelligenti. Si tratta di una nuova generazione di apparecchi di misurazione che andranno progressivamente a sostituire i vecchi contatori di energia elettrica, i vecchi misuratori del gas e nell’acqua, caratterizzati da una circuitazione che permette alle società di distribuzione di monitorare i consumi di ciascun utente in tempo reale attraverso la ricezione dei dati ricevuti in 2G. In sostanza un’evoluzione del concetto già introdotto dall’Enel nel 2001 con i vecchi contatori elettronici.

E-Distribuzione (in sostanza il nuovo nome commerciale della vecchia Enel), infatti, pone l’Italia come paese all’avanguardia grazie al fatto di poter vantare di essere il primo distributore di energia in tutto il pianeta ad avere sviluppato la seconda generazione dei sistemi di telegestione dei consumi energetici. L’obiettivo dichiarato è quello di portare i consumatori ad una maggiore consapevolezza dei propri consumi e a una migliore gestione degli stessi, integrandoli con forme di energia alternativa come il solare o fotovoltaico trattati sul sito specifico batteriadomestica.it. C’è da considerare che anche la lotta ai furti di energia potrà avere dei validi alleati in questo tipo di misuratori, un aspetto da non sottovalutare visto che questo è senz’altro un fenomeno odioso, nonché un tipo di costo che si abbatte sull’intera collettività.

Open Meter

Le caratteristiche dei nuovi misuratori prevedono l’analisi dettagliata dell’andamento dei consumi giornalieri, il monitoraggio e l’invio dei dati di consumo di ciascun utente dal misuratore installato presso l’utenza verso la centrale di controllo dell’ente distributore ogni 15 minuti, permettendo così un monitoraggio dell’uso di energia nelle varie fasce orarie, nonché di analizzare i picchi di consumo di ogni utente.

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.”