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Titolo: Rinnovabili intermittenti e sistemi di accumulo - Il piano integrativo di Terna

 
In applicazione dell'art.17 del decreto legislativo 3 marzo 2001 n.28 che
prevede l'attuazione di una direttiva europea, Terna ha integrato il piano
di sviluppo della rete elettrica nazionale 2011 includendo gli interventi
destinati ad ottenere una migliore gestione delle fonti rinnovabili
intermittenti con particolare attenzione all'uso di sistemi di accumulo
diffuso di energia.
 
Ecco il documento integrativo in PDF:
http://www.terna.it/LinkClick.aspx?fileticket=JjU3I0gXCUQ%3d&tabid=5338
 
 
Per ora ho letto solo l'inizio ma dovrebbe essere interessante visto
l'argomento trattato e visto che si tratta di un programma di interventi
concreti e non fantasie.


http://www.terna.it/LinkClick.aspx?fileticket=JjU3I0gXCUQ%3d&tabid=5338
 
 
"Risulta importante precisare che i benefici conseguenti alla
realizzazione degli interventi previsti nel presente documento
sono associati ad un piano di sviluppo modulare e capillare,
prevedendo l'installazione diffusa di batterie".
 
...BATTERIE?
 
E' il momento di investire nel vanadio? :-P
 
Leonardo
 
-- 
Surstangas via akcipitr', la cxeval' fojnumas nur:
Jen vigla damo en brakum', kaj vi pensas pri forkur'?
Do li turnis sin, kaj turnis sin, kaj ekdormis sen singard';
Kaj lin apudis je l' vekigx, soldatoj kaj Barnard'.

 Leonardo
 
no, intendono torcia e mezza torcia :)
 
-- 
Scrivo su USENET da quando il Mar Morto era solo indisposto.


 
Tu non hai idea in Terna di quanti stagisti assumano per fargli fare da 
batteria!... :-))))
 


Spero non nel modo che è venuto in mente a me (v.
<
http://groups.google.com/group/it.comp.os.dibattiti/msg/066dcdd96c82bc4c?dmode=source
 
, nota 1)


 E' il momento di investire nel vanadio? :-P
 
Te ci scherzi ma se davvero questo approccio verrà perseguito e sviluppato
(e a leggere Terna sembra proprio di si), potrebbe anche non essere una
cattiva idea investire in qualche azienda/settore collegato.
 
Qualche nome? :)

 concreti e non fantasie.
 
Allora, in sintesi i problemi relativi alle fonti rinnovabili non
programmabili (FRNP) che vengono descritti nel documento riguardano:
 
1 - La congestione di rete relativa ad alcune specifiche zone del sud
Italia causata principalmente dagli eccessi di produzione dell'eolico.
Questo oltre a ridurre la sicurezza della rete elettrica porta anche al
ricorso di una limitazione della produzione degli impianti eolici con una
mancata produzione che nel 2010 è stata di circa 470 GWh pari al 5,6% del
totale.
 
2- Impatto sulla riserva primaria, ovvero un margine di riserva e capacità
che tutti gli impianti di generazione devono avere (ad esclusione delle
FRNP) e che è pari all'1,5% della potenza efficiente. Se ho capito bene
questa riserva è necessaria per adottare regolazioni a brevissimo termine
in modo da garantire adeguati valori di frequenza e voltaggio. In questo
caso è il fotovoltaico che sembra portare le maggiori complicazioni a causa
del suo enorme sviluppo come potenza installata e del fatto che il picco di
produzione di tutti gli impianti è praticamente contemporaneo (a
mezzogiorno). In teoria quindi, la riserva primaria mancante al sistema
corrisponde all'1,5% della potenza fotovoltaica installata.
 
3- Impatto sulla riserva terziaria e il bilanciamento, ovvero quelle fonti
di produzione che vengono chiamate in causa per il bilanciamento in tempo
reale delle variazioni di domanda e offerta di energia. Attualmente il
fabbisogno di riserva terziaria è di 2500 MW. Con le FRNP è previsto un
aumento di 2000 MW entro il 2020.
 
Gli interventi concreti previsti per ora per contenere i problemi suddetti
sono:
 
a) L'incremento della capacità di transito con linee 380 kV tra Sicilia e
continente e tra sud e centro-sud; miglioramento dell'interconnessione tra
linee 150/380 kV per risolvere le criticità sulle linee a 150.
 
b) Sistemi di accumulo con impianti di pompaggio da creare nel sud Italia,
dove già sono stati individuati diversi bacini adatti allo scopo ed è stata
avviata un'analisi di fattibilità per un impianto in Calabria.
 
c) Sistemi di accumulo diffusi basati su batterie da collocarsi presso le
stazioni elettriche per una capacità di 130 MW. Per ora tali batterie
verranno poste sempre nei punti più critici della rete del sud Italia. I
risultati attesi da questo intervento sono il recupero di 230 GWh di
mancata produzione e la non necessità di approvvigionarsi sul mercato delle
riserve per 410 GWh. Secondo la visione Terna le batterie sono la soluzione
ideale per normalizzare la rete elettrica grazie ai tempi estremamente
rapidi di risposta e al fatto che operano i due direzioni
(accumulo/erogazione) a differenza di una normale fonte di riserva.
 
Leggo poi che c'è un progetto in cui è coinvolta Terna che sia chiama
"Electricity storage system based on liquid air ecc...". 
 
Ovviamente questi interventi sono relativi al piano di quest'anno. Il
prossimo ci sarà un nuovo piano con altri interventi.
 
L'approccio con le batterie ha sorpreso un po' anche me ma d'altra parte i
programmi parlano chiaramente di "sistemi di accumulo" e siccome i bacini
idrici non sono disponibili ovunque e siccome si parla di fotovoltaico e
eolico che producono essenzialmente energia in forma elettrica, non è che
ci siano alternative.
Visto che c'erano persone ferrate sull'argomento, qualcuno ha idea di quale
tecnologia verrà usata per le batterie e quante ce ne vorrà in termini di
unità/volume?

Te ci scherzi
 
No no, ero abbastanza serio: nel documento si parla di batterie al piombo,
cadmio e litio-ioni, e una potenza "importante" non ce la fai, cosi': piu'
esattamente non ce la fai *a costi bassi*, se nei "costi" includi anche il
necessario smaltimento e riciclaggio delle batterie stesse, e consideri l'
impatto di una simile richiesta sul mercato.
 
Le uniche alternative che mi sembrano sensate sono accumulo gravitazionale
(in pratica colleghiamo le fonti intermittenti a una rete magari HVDC, che
si gestisce meglio, e da li' a una serie di pompe di bacino... ci si perde
un buon 30-40% di efficienza per il pompaggio, sospetto - ma elimini tutta
una serie di complicazioni) e batterie a vanadio come "rettificatori". Che
potrebbero essere una buona idea comunque.
 
Anzi - visto che siamo in Italia, potrebbe essere un gombloddo per crearsi
un buffer di efficienza (anziche' avere una centrale muletto lenta, ed una
centrale veloce piu' costosa, tieni solo quella lenta e la fai lavorare al
punto di lavoro ottimale sempre; la notte, l'extraproduzione la mandi alle
batterie, che quando serve "faranno le veci" della centrale veloce) per le
energie convenzionali, mettendone il costo alla voce "rinnovabili" ]:-D


 potrebbero essere una buona idea comunque.
La soluzione dell'accumulo per pompaggio mi � sempre apparsa un po' 
campata in aria non dal punto di vista strettamente tecnico (anche se 
credo che la variabilit� delle fonti non permetta il funzionamento di 
tot pompe), ma dal punto di vista meramente economico. Pompare acqua da 
bacini a valle verso quelli a monte richiede pi� energia di quanta viene 
conservata sotto forma di potenza idrica. Il rapporto dovrebbe essere 
1,3 a 1 in termini di energia consumata e ottenuta. Se l'accumulo 
avviene di notte e l'utilizzo di giorno il ciclo economico � bilanciato, 
perch� in genere di notte l'energia costa poco e di giorno costa di pi� 
quindi il gestore del bacino pu� coprire i costi del ripompaggio 
dell'acqua e i suoi costi di esercizio con i ricavi di vendita 
dell'energia. Ma cosa accade se la congestione delle reti ad opera delle 
fonti itnermittenti avviene di giorno?
Sarebbe interessante capire in quali momenti della giornata la Terna 
"stacca le intermittenti" dalla rete per garantirne l'equilibrio e il 
funzionamento.

funzionamento.
Idealmente, mai. Semplicemente aumenta l'output delle non intermittenti in
modo che i conti tornino.
Nel caso sopra, di nuovo mai: semplicemente i livelli dei bacini diventano
- entro limiti considerevoli ma non da omicidio - "ballerini" :-D


 - entro limiti considerevoli ma non da omicidio - "ballerini" :-D
Comunque la si pensi, il documento parla chiaro. Lo sviluppo delle 
rinnovabili e l'adattamento alle stesse da parte della rete corrono a 
due diverse velocità. Mentre le rinnovabili vengono allacciate alla rete 
senza alcun criterio su quanto la rete stessa sia in grado di gestirne 
la non programmabilità della erogazione di energia elettrica e godono di 
pensanti investimenti in questo senso, il gestore della rete si trova a 
dover tamponare la situazione invece di adottare misure proattive 
quantitativamente adeguate volte ad armonizzare il tipo di produzione 
alla distribuzione dell'energia.
Una regolamentazione in tal senso sarebbe auspicabile.

 energie convenzionali, mettendone il costo alla voce "rinnovabili" ]:-D
Beh, come detto questi provvedimenti sono il risultato dell'attuazione di
una normativa europea, quindi � un gombloddo di vaste dimensioni. :)
Che Terna consideri il sistema a batterie come la soluzione ideale per la
gestione della rete a prescindere dalle rinnovabili, risulta abbastanza
evidente dal testo. Come � abbastanza evidente che per ora tali sforzi
verranno tutti assorbiti dalla gestione delle rinnovabili che ne hanno
tremendamente bisogno visto il loro sviluppo.
A questo proposito va notato come Terna tutto sommato non dipinga un quadro
apocalittico come quello che risultava da un articolo di aspoitalia qui
commentato qualche tempo fa che ipotizzava il concreto rischio di blackout
diffusi. In definitiva con un incremento progressivo di 2000 MW delle
riserve si prevede di poter gestire le rinnovabili nei prossimi anni, con
l'accortezza di migliorare la velocit� di reazione con l'utilizzo di
sistemi di accumulo per "limare" gli sbalzi.
C'� da dire che questo programma � di diversi mesi fa visto che prevedevano
un fotovoltaico a 8-9.000 MW e oggi invece si viaggia gi� verso i 12.000
MW, quindi spero che si diano una mossa.
Comunque osservando i dati disponibili sul sito Terna si pu� notare come la
riserva terziaria sia gi� aumentata con valori orari (stimati) che vanno da
2800 a 4000 MW, questo rispetto ai 2500 MW indicati nel testo che presumo
fosse un valore medio.
http://www.terna.it/default/Home/SISTEMA_ELETTRICO/dispacciamento/StimaDomandaOrariaEnergia.aspx
Interessante anche il dato della capacit� produttiva disponibile, che � un
dato spesso ricercato e magari ipotizzato, ma che di fatto viene fornito da
Terna _giornalmente_:
http://www.terna.it/default/Home/SISTEMA_ELETTRICO/dispacciamento/Capacita_Produttiva_Disponibile.aspx
Attualmente varia nell'arco della giornata tra i 55.000 e i 63.000 MW.
Considerando un tipico picco massimo di consumi di 50.000 MW, direi che c'�
tutto il margine per garantire le riserve dette sopra (e non pu� che essere
cos�).

trasporto.
Eh, lo so. Apposta pensavo a HVDC :-( ...era l'unico mezzo per patire meno
che m'e' venuto in mente; patire nulla, non si puo'.
Figurati che m'ha scritto uno parlandomi di... volani :-D; pare che questa
ditta
	<
http://beaconpower.com/
 >
fabbrichi dei sistemi di accumulo da 20 megawatt... meccanici.
(Cutto il resto, ma erano link interessanti, intanto ti ringrazio e poi me
li studio con piu' calma)


 ha scritto in it.discussioni.energie-alternative:
Una analisi di Qualenergia:
http://www.qualenergia.it/articoli/20111012-reti-elettriche-e-accumulo-il-paradigma-che-cambia



Vabbe' dai, il succo � che dal gas non ci si chioda manco pagando... in 
tutti i sensi... :-)

 
http://www.qualenergia.it/articoli/20111012-reti-elettriche-e-accumulo-il-paradigma-che-cambia
 
 
Interessante articolo, grazie della segnalazione.
 
In particolare è interessante il dato sugli impianti di pompaggio presenti
oggi in Italia (8000 MW) e su quelli potenziali da aggiungere (5000 MW),
come pure il fatto che il loro utilizzo è negli ultimi anni diminuito a
causa del diffondersi di centrali termoelettriche a ciclo combinato
lasciando quindi spazio per un uso crescente con le rinnovabili.  
 
Peraltro guardando i dati Terna sulla capacità disponibile si può notare
come le centrali a ciclo combinato (e turbogas puro) rappresentino
attualmente circa il 56% del totale e il 67% del termoelettrico. Pensavo
meno, in effetti.
 
Interessante poi l'analisi dei vari sistemi di accumulo elettrochimico
dalla quale si nota che la tecnologia agli ioni di litio come costo
specifico non è onerosa come sembra ma anzi è inferiore a tutte le altre ad
eccezione del vanadio e neanche di troppo.
Piuttosto non mi è chiaro un punto: ma quando si parla di "130 MW con una
capacità di 1000 MWh", come va interpretato? Significa che 130 è la
capacità di assorbimento della batteria (0,13C) e 1000 la capacità
complessiva, o che altro? 

capacità di 1000 MWh", come va interpretato?
 
Che puo' produrre una POTENZA di 130 megawatt, ovvero - diciamo lavori a
mille volt - fornire 130 mila ampère (per esempio, 130 A da mille unita'
in parallelo).
 
E che puo' farlo per 1000/130 = 7.7 ore circa.
 
Diciamo che hai una centrale solare da 260 MW, di giorno fornisci 130 MW
e ricarichi le batterie e di notte (per 7.7 ore) puoi fornire sempre gli
stessi 130 MW. Nella migliore delle ipotesi.
 
Cosi' a cazzotto, e se non sbaglio i conti, si parla dell'equivalente di
circa 90 miliardi di batterie auto da 60 Ah.
 
(Mi sa che ho sbagliato i conti :-) )


 (Mi sa che ho sbagliato i conti :-) )
 
Beh, se sono batterie a 12 V allora:
12 * 60 = 720 Wh
 
1.000 MWh = 1.000.000.000 Wh
 
1.000.000.000 / 720 = 1.388.888 batterie da auto

 vanadio corrispondano a queste caratteristiche.
 
CUT
ciao
Soviet_Mario
 


 
Ueh, guardiamo la germania dai, così vediamo che succede nel concreto.
Ovvio che se come periodo di sviluppo prendiamo 1 secolo certo che 
un'evoluzione di qualche sorta ci sarà.
Però guardiamo l'evoluzione nel suo insieme, non solo per 1 fonte in 
particolare.