Come i DSO possono trarre vantaggio dalla produzione di energia distribuita

25 febbraio 2020
risorse energetiche decentralizzate

Non è una novità che c'è stato un cambiamento di paradigma nella generazione e nel consumo di energia. Ci siamo sviluppati dal sistema unidirezionale e centralizzato di produzione-consumo di energia, a un sistema di generazione di energia dinamico e distribuito. Le cose stanno cambiando rapidamente, ed è vitale per gli attori della rete elettrica rispondere alle richieste in evoluzione dell'uso e della produzione di energia.

Generazione di energia solare

Per questo post, ci concentreremo sugli operatori del servizio di distribuzione (DSO), come principale stakeholder, per vedere come possono ottimizzare i loro ruoli e trarre vantaggio da questo sistema dinamico di produzione di energia. Per iniziare, esaminiamo la produzione distribuita di energia e vediamo cosa la rende particolare.

Caratteristiche del sistema di energia distribuita

A differenza del sistema energetico centralizzato e a senso unico, i sistemi energetici distribuiti hanno le seguenti caratteristiche: 

  1. La produzione di energia è comunemente da fonti di energia rinnovabile come il solare, il vento, il mini impianto idroelettrico e il biocombustibile. 
  2. La fonte di energia è vicina al carico che serve, il che diminuisce l'energia persa dalla linea di trasmissione.
  3. La capacità di una fonte di energia distribuita standard è inferiore a 10MW. 

L'integrazione di queste peculiarità nella rete di distribuzione richiede agli operatori di rete di evolvere nella loro capacità di gestire un sistema così dinamico. 

Transizione in un DSO attivo

Prima d'ora, la responsabilità tradizionale del DSO era incentrata sulla pianificazione e la manutenzione della rete, sulla gestione delle interruzioni di fornitura e sulla fatturazione dell'energia. Tuttavia, l'avvento dei DEP ha fatto evolvere i loro ruoli da operatori di rete a operatori di sistema attivi. 

Trasformatore di distribuzione

Inoltre, i DSO erano soliti essere l'intermediario tra gli operatori del sistema di trasmissione e i consumatori di energia. Ora, sono emersi nuovi attori come gli aggregatori e i prosumer, dando ai DSO più parti da gestire per avere un sistema affidabile ed efficiente per tutti.

Per far sì che i DSO funzionino pienamente come operatori di sistema attivi e per trarre vantaggio dai sistemi energetici distribuiti, ci sono fattori vitali che dovrebbero essere in atto. Secondo un brief di IRENA, i seguenti fattori sono cruciali per permettere ai DSO di svolgere il loro ruolo effettivo.

  1. Un quadro normativo appropriato
  2. Un piano di gestione dei dati sicuro
  3. Reti intelligenti e tecnologie digitali
  4. Miglioramento della comunicazione con i consumatori

Immergiamoci per vedere come questi fattori possono influenzare la performance dei DSO.

Un quadro normativo appropriato

Devono essere messe in atto politiche e sistemi che favoriscano le prestazioni dei DSO. E questo inizia con una chiara definizione dei ruoli e delle responsabilità dei DSO per guidarli ad agire su ciò che conta. La natura dinamica della rete di distribuzione potrebbe portare a una confusione di ruoli e far sì che essi si occupino meno di ciò che dovrebbe essere una priorità primaria.

Inoltre, c'è bisogno di uno standard di funzionamento per i prosumer e gli aggregatori, per evitare che vadano fuori controllo e abusino del sistema di distribuzione. Ogni stakeholder dovrebbe sapere fino a che punto può spingersi nelle sue attività.

Il quadro normativo dovrebbe anche comportare la creazione di un'atmosfera confortevole per le innovazioni nella gestione distribuita dell'energia, fornendo incentivi agli appalti, alla ricerca e alle imprese coinvolte. Le politiche dovrebbero anche includere il mandato per l'implementazione delle tecnologie smart-grid per le parti interessate come i prosumer e gli aggregatori. 

Un piano di gestione sicura dei dati

Ci sono molti dati e informazioni della rete a disposizione dei DSO; i dati dei consumatori sull'ubicazione, il consumo di elettricità, la fatturazione, ci sono anche dati dai DEP che sono collegati alla rete, il tipo di fonte di energia, il tasso di produzione, e il modello, l'ubicazione, la stabilità. 

Server di dati

I DSO hanno accesso a tutti questi dati, ed è essenziale che i dati siano gestiti secondo gli standard normativi per proteggere i diritti e la privacy delle parti, specialmente dei consumatori. Pertanto, uno standard di controllo sicuro dei dati dovrebbe essere in atto per garantire che solo i dati consentiti siano condivisi con terze parti e qualsiasi altro partecipante che abbia interessi nella rete di distribuzione.

Griglie intelligenti e tecnologie digitali

I sistemi tradizionali della rete non possono accogliere i nuovi sviluppi della produzione distribuita di energia; c'è bisogno di un cambiamento nella tecnologia che usiamo nella rete elettrica. I DEP hanno reso la rete più congestionata e dinamica; è necessario che ci siano nuove innovazioni tecnologiche.

Per esempio, la sostituzione dei contatori unidirezionali nella rete tradizionale con contatori intelligenti e multidirezionali per una cattura efficiente dei dati. Inoltre, sistemi di controllo della tensione reattivi e automatici sono cruciali per avere una rete stabile nonostante le varie fonti di energia.

Altre tecnologie vitali includono il software di gestione dei dati dei contatori intelligenti, il software Forecast-as-a-Service, protocolli di comunicazione attivi, configurazioni di rete attive come commutatori automatici sotto carico, compensatori statici, ecc. Queste tecnologie aiuteranno i DSO a gestire attivamente una smart grid.

Miglioramento della comunicazione con i consumatori

Internet e le nuove tecnologie digitali hanno cambiato il nostro modo di comunicare. Anche i DSO devono rispondere alle ultime tendenze di comunicazione tra i clienti. I canali di comunicazione come le app mobili e web, i social media devono essere esplorati per interagire con i consumatori in modo efficace.

Elettrodomestici

Tutti questi fattori, combinati, sono una piattaforma formidabile per i DSO per gestire efficacemente la rete e iniziare a trarre vantaggio dalla fonte di energia distribuita.

Come i DSO possono trarre vantaggio dalle fonti di energia distribuita.

I DSO possono trarre vantaggio dai DEP nei seguenti modi:

1. Utilizzo dei DEP per la gestione del carico di picco/servizi ausiliari non di frequenza

I DSO hanno investito molto e stanno ancora investendo in strutture di rete per gestire i picchi di carico che si verificano nella rete. Tuttavia, la presenza dei DEP può cambiare la dipendenza dei DSO da questi metodi costosi e poco rispettosi dell'ambiente.

I DSO possono utilizzare le fonti di energia distribuita dai prosumer come ancillari. Questo processo farà risparmiare ai DSO molto denaro dagli investimenti in strutture ausiliarie. 

2. Acquisire i servizi di flessibilità della rete

La penetrazione dei DEP nella rete di distribuzione porta diverse sfide. Una di queste è la congestione della rete, che può portare a molti squilibri. Pertanto, per trarre vantaggio dai DEP, i DSO devono essere pronti ad affrontare tali complessità ottenendo servizi di flessibilità.

I servizi di flessibilità potrebbero includere il supporto della tensione e la risposta alla domanda; questi garantiranno che la rete sia stabilizzata in mezzo alla variazione della produzione e del consumo di energia.

3. Fornire supporto di potenza reattiva ai TSO.

Grazie all'ampia diffusione dei DEP e degli inverter intelligenti, i DSO possono raccogliere una quantità significativa di potenza reattiva attraverso queste fonti di energia nella loro rete. La potenza reattiva è utile per il controllo della tensione e anche un elemento vitale per una rete stabile. I DSO possono offrire i KVar acquisiti come servizio ai TSO nei luoghi in cui sono necessari. 

Un altro modo in cui i DSO possono trarre vantaggio dai DEP è quello di agire come hub centrale di dati per tutte le informazioni della rete.

In conclusione

I DEP hanno cambiato le prospettive della gestione della rete, e i DSO devono sviluppare nuovi modelli per gestire efficacemente la rete, ottimizzare il servizio ai loro consumatori e mantenere un business redditizio. 

Infine, l'informatica e le tecnologie digitali giocano un ruolo importante in questa transizione. Molti sistemi intelligenti e software come Hive Manager, sono in atto per ottimizzare le operazioni coinvolte nel sistema di distribuzione. I DSO dovrebbero esplorare queste soluzioni mentre svolgono il loro ruolo e rendono la rete affidabile e sicura per tutti.

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