Le rinnovabili diventano protagoniste grazie a una migliore gestione delle variazioni di domanda e offerta
Il panorama mondiale delle infrastrutture energetiche si confronta con una rapida evoluzione da una generazione e una distribuzione principalmente centralizzate e su larga scala a un mix che include risorse energetiche distribuite e sistemi di stoccaggio dell’energia di piccola e media entità, che ricevono un contributo sempre maggiore dalle fonti di energia rinnovabile intermittenti. Questa complessità è accompagnata da una flessibilità di combinazione in base all’offerta e alla domanda in tempo reale, che è possibile sfruttare grazie alle centrali elettriche virtuali (VPP, Virtual Power Plants). Il progetto EdgeFLEX, finanziato dall’UE, sta ampliando l’attuale modello di centrali elettriche virtuali con un sistema di VPP che integra vari livelli di controllo, spianando la strada a un sistema di energia completamente rinnovabile.
Le reti su larga scala si integrano ai poli locali
Le abitazioni e le comunità producono e conservano sempre più energia a livello locale, trasformandosi da consumatori a prosumatori, ovvero sia produttori che consumatori. Inoltre, ha fatto la sua comparsa la gestione basata sulla domanda, che ricorre a incentivi volti a incoraggiare i clienti a cambiare i propri modelli di consumo energetico. Presenti da circa due decenni, le centrali elettriche virtuali collegano e ottimizzano le risorse energetiche distribuite, incluse quelle che impiegano fonti di energia rinnovabile, bilanciando la generazione variabile e la domanda flessibile. Grazie alla sua innovativa architettura di VPP stratificata, il progetto EdgeFLEX ne rafforza il funzionamento, combinando i concetti di controllo della frequenza e della risposta inerziale con il controllo della tensione basato su fasori dinamici e sfruttando le comunicazioni 5G. La piattaforma sosterrà le comunità energetiche locali e altre forme di organizzazioni di cittadini legate all’energia attraverso una migliore gestione basata sulla domanda, in cui edge cloud alimentati dal 5G collegano dispositivi sparsi sul territorio quasi in tempo reale. Consentirà inoltre alle centrali elettriche virtuali di interagire con i mercati offrendo servizi ancillari che aiutino gli operatori della rete a mantenere l’affidabilità del sistema elettrico.
Ottimizzare i servizi di tipo edge veloci e le lente dinamiche dei mercati infragiornalieri
Tra le soluzioni hardware e software sviluppate dal progetto EdgeFLEX a sostegno della propria piattaforma di centrale elettrica virtuale figurano unità connesse all’edge per il monitoraggio e il controllo delle dinamiche veloci, un’innovativa API 5G per la gestione di dispositivi connessi all’edge e il protocollo FlexOffer, che facilita la compravendita della flessibilità automatica per prosumatori e altri attori nel corso del giorno. Il progetto integra i risultati teorici e di modellizazione con tre sperimentazioni sul campo e test effettuati in laboratorio. Inoltre, il consorzio contribuisce attivamente alle norme e a regolamenti a livello europeo per la riduzione degli ostacoli all’adozione. Ad esempio, il suo dispositivo edgePMU, che migliora l’osservabilità delle rete, è stato incluso negli standard del progetto di partenariato di terza generazione, o 3GPP (3rd Generation Partnership Project), che riunisce sette organizzazioni di elaborazione delle norme di telecomunicazioni per il 3G e non solo. Il progetto EdgeFLEX sta inoltre esaminando strumenti finanziari e scenari commerciali per la semplificazione degli investimenti nelle fonti di energia rinnovabile che vadano oltre i regimi di sovvenzione. Il team del progetto, che è nel corso del suo ultimo anno e ad oggi ha prodotto 21 articoli sottoposti a revisione paritaria, si prepara a riassumere il progetto pilota e i risultati di laboratorio. EdgeFLEX e la sua piattaforma di VPP stratificata, nonché le sue tecnologie, potrebbero presto fornire sostegno ai dispositivi di monitoraggio connessi all’edge, alle comunità locali e ai mercati della flessibilità lungo il percorso verso un sistema energetico completamente rinnovabile, dinamicamente adattivo e stabilizzato.
Parole chiave
EdgeFLEX, VPP, edge, risorse energetiche distribuite, 5G, fonti di energia rinnovabile, centrale elettrica virtuale