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Università degli Studi di Bologna Facoltà di
Ingegneria Corso di Laurea specialistica in
Ingegneria Gestionale Esame di PRINCIPI DI
ENERGIA ELETTRICA LS Professor Francesco
Negrini La generazione distribuita di energia
decentramento, Smart Grid e democrazia
energetica Lavoro svolto da Vincenzo
Vattimo A.A 2008/2009
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Agenda

• Attuale sistema di distribuzione
• Problemi dellattuale sistema
• La generazione distribuita
• Le Smart Grid
• Il progetto U.S.A. e Europeo per
  limplementazione delle Smart Grid

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L'attuale sistema di distribuzione dellenergia
Le reti elettriche tradizionali sono state
concepite per trasportare energia da un numero
limitato di punti di immissione ad un gran
numero di consumatori. La necessità di
realizzare grandi centrali, nonché tralicci per
distribuire lenergia elettrica a milioni di
persone, rendeva per così dire naturali i
monopoli energetici.

• Generazione centralizzata
• Flusso unidirezionale dellenergia
• La generazione segue il carico
• Gestione basata su dati storici
• Accessibilità alla rete limitata per i nuovi
  produttori

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I problemi dellattuale sistema di distribuzione

• Obsolescenza delle linee
• I vincoli imposti ai transiti di potenza tra
  Paesi confinanti o tra zone di uno stesso Paese
• Le reti sono state concepite e progettate per un
  servizio di tipo passivo
• Lo sviluppo di nuove forme di produzione di
  energia, ovvero le fonti rinnovabili
• incremento dei livelli di corrente di
  cortocircuito e la perdita di selettività delle
  protezioni in corrispondenza a guasti sulla rete
• tensione non più controllabile
• Gli impianti da fonte rinnovabile sono
  considerati sorgenti intermittenti di elettricità

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La Generazione Distribuita

• Si basa su unità produttive (campi eolici,
  fotovoltaici, centrali a biomasse, cogeneratori)
  di piccole-medie dimensioni
• Minore costo di distribuzione
• Generazione da fonti rinnovabili
• Maggiore efficienza produttiva
• Flusso multidirezionale dellenergia
• I consumatori diventano anche produttori

La rete elettrica cambia completamente ruolo e
funzioni. E destinata trasformarsi da rete
"passiva a "attiva" e "intelligente" (smart
grid), capace di gestire e regolare più flussi
elettrici che viaggiano in maniera discontinua e
bidirezionale.
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Le reti elettriche intelligenti. Le Smart Grid
Una Smart Grid costituita da una serie di
mini-reti, ove chiunque può produrre localmente
energia e utilizzarla per le proprie esigenze.
Al tempo stesso, grazie alla tecnologia dei
contatori intelligenti, il flusso energetico deve
poter avvenire in senso bidirezionale ossia, i
produttori locali potranno attingere dalla rete
principale o usufruire di essa per rivendere
all'ente erogatore la propria produzione di
energia elettrica.
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Caratteristiche essenziali di una Smart Grid

• Capacità di integrare in rete generazione
  elettrica centralizzata e diffusa
• Immissione in rete a pari condizioni di
  generazione costante, variabile e intermittente
• Interconnessione con altre reti di servizi e
  flussi di potenza
• Capacità di autoanalisi e evitare congestioni e
  garantire maggiore affidabilità, sicurezza e
  qualità del servizio
• Disponibilità di informazioni in tempo reale sia
  per i produttori, sia per i clienti finali
• Possibilità per i clienti finali di effettuare
  scelte che interagiscano con il sistema
• Capacità di quantificare e ricompensare i
  comportamenti e le scelte virtuose dei clienti
• Architettura di connessione globale (simile a
  Internet) di intelligenza distribuita e flussi
  di potenza

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Problematiche delle Smart Grid

• Difficoltà nelladeguamento delle attuali
  infrastrutture elettriche
• Lunghi tempi di realizzazione
• Vincoli tecnici per il controllo dei generatoti
  remoti, previsione della produzione e gestione
  dei flussi di energia
• Mancanza di accordi politici.
• Elevati investimenti nelle reti ICT
• Elevata complessità del software per la gestione
  dei flussi energetici

Rischi la natura delle Smart Grid, non troppo
dissimile dal Word Wide Web, la renderebbe
vulnerabile agli attacchi dai cyber criminali, i
quali potrebbero condurre a dei veri e propri
black-out.
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U.S.A. Progetti di Implementazione Smart Grids
Il neopresidente Barack Obama il 23 febbraio 2009
ha approvato lo Stimulus Plan, un piano per
risanare leconomia dalla crisi e reinvestire in
vari settori dei servizi, tra cui lenergia.
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Grid Vision 2030 del Doe
Si basa su 3 principali strutture
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ADDRESS. Il progetto Europeo per le Smart Grid
In Europa non è ancora passata nessuna legge
riguardo le Smart Grid, però la Commissione
Europea prevede di investire 750 miliardi nei
prossimi trentanni con il progetto European
Smart Grids Technology Platform,
In vista di una progressiva liberalizzazione del
mercato europeo dellelettricità nasce il
progetto ADDRESS (Active Distribution networks
with full integration of demand and distributed
energy resources) inserito nella piattaforma
europea delle Smart Grids e attuato da un
consorzio di 25 associati di 11 paesi europei,
provenienti principalmente dal mondo dell'impresa
elettrica e della ricerca.
Iniziato il 1 settembre del 2008, ha una durata
di 4 anni Obiettivo avviare e sviluppare un
quadro completo commerciale e di regole per lo
sviluppo della domanda attiva di energia
elettrica.
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La proposta Tedesca
Questa proposta vedrebbe lItalia come ponte di
collegamento per collegare lenergia eolica del
Mare del Nord, con quella eolica e solare del
Nord Africa. Solo in questultimo si ha una di
circa 400.000 TeraWatt allanno.
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Conclusioni
Spesso vengono messe in secondo piano le
implicazioni sociali e politiche connesse a una
rivoluzione energetica di questa
portata. Nella prospettiva di un graduale
decentramento della produzione energetica nelle
mani di milioni o miliardi di piccoli produttori,
viene meno il ruolo e la stessa ragion dessere
dei grandi gruppi energetici, che con le loro
lunghe catene di approvvigionamento delle risorse
rappresentano il principale elemento di rigidità
e di conflitti all'interno delleconomia
globalizzata A mio avviso la scelta di
regionalizzare leconomia energetica oltre ad
assicurare uno sviluppo locale davvero
sostenibile, favorisce una progressiva autonomia
politica dai paesi produttori.