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Diffusione delle rinnovabli nelle reti elettriche: efficienza e risparmio energetico

Prof. Carlo Alberto Nucci Università di Bologna – DEI

Presidente Gruppo Universitario Sistemi Elettrici per l’Energia

Milano, 18 giugno 2013 Aula De Donato - Politecnico di Milano Piazza Leonardo Da Vinci

La smart grid come ‘enabler della smart city

Legislazione in tema di energia in Italia

• L’ultimo PEN, piano energetico nazionale è datato 1988. La sua implementazione risale a tre anni dopo, 1991 (Legge n° 10, 9 gennaio 1991)

• Ispirato alle politche energetiche della comunità Europea, sviluppo delle fonti rinnovabili e risparmio energetico

• Negli anni seguenti attenzione alla Efficienza energetica degli edifici, Mercato elettrico, Protocollo di Kyoto

• Mercato elettrico (1999) la produzione da energie rinnovabili beneficia di incentivi

• Protocollo di Kyoto (Legge n120 del 1.6.2002) fissa gli obiettivi di riduzione delle emissioni di CO2 (all’Italia `e stato assegnato l’obiettivo della riduzione del 6,5% dei gas serra entro l’arco temporale 2008–2012 rispetto alle emissioni del 1990.

• ‘Conto energia’, (20052012) incentivi per FV e solare termico (siamo oggi al 5°)


• Direttiva Europa 2006/32/CE Italian Action Plan for Energy Efficiency - 9% (2007)

• Direttiva Europea 2009/28/CE (pacchetto 20-20-20) Piano d’azione energetica per ogni nazione EU: vengono fissate nuove quote di riduzione delle emissioni di gas serra e del risparmio energetico e si stabilisce un traguardo sul contributo delle fonti rinnovabili nel consumo finale lordo di energia (17% complessivo, 26,4% elettrico – escludendo centrali di pompaggio– per l’Italia)

• Strategia energetica nazionale (SEN), documento – sottoposto a consultazione pubblica – che sta definendo la roadmap energetica verso il 2020.


Relatore

Note di presentazione

Il PAN, redatto dall’Italia e trasmesso alla Commissione Europea il 28 luglio 2010 [3], illustra la strategia da attuare per lo sviluppo delle fonti rinnovabili, prevedendo le misure economiche, normative e di coperazione internazionale necessarie al raggiungimento degli obiettivi, tra le quali lo snellimento dei procedimenti autorizzativi ed il potenziamento della rete di trasmissione. Promotion of energy efficiency Promotion of competitive gas market Sustainable development of renewables Development of electricity market integrated with EU one Refinery and fuel distribution network restructuration Sustainable development of national production of hydrocarbons Governance modernization

Italy (2010) Gross internal consumption

Mtoe

Import (net) Import %

Total 175,5 149,5 85,2 Solid fuels 14,2 14,3 100,7

Oil products 70,5 68,1 96,6 Gas 68,1 61,6 90,5

Nuclear - - - Renewables 18,0 1,7 9,4 Electricity (import)

3,8 3,8 100,0

Urban solid waste 0,9 - -

Energia: consumo e importazione

Relatore


100,7 perché va ad aumentare le riserve strategiche

EU-27 (2010)

Gross internal consumption

Mtoe


Total 1759,0 952,3 54,1 Solid fuels 280,0 110,2 39,4

Oil products 617,1 561,0 90,9 Gas 441,8 275,5 62,4

Nuclear 236,6 - - Renewables 171,2 5,2 3,0 Electricity (import)

0,3 0,3 100,0

Urban solid waste 11,2 - -


Relatore



Italy (2010)

EU-27 (2010)

Gross internal consumption

Mtoe


Total 175,5 1759,0 149,5 952,3 85,2 54,1 Solid fuels 14,2 280,0 14,3 110,2 100,7 39,4

Oil products 70,5 617,1 68,1 561,0 96,6 90,9 Gas 68,1 441,8 61,6 275,5 90,5 62,4

Nuclear - 236,6 - - - - Renewables 18,8 171,2 1,7 5,2 9,4 3,0 Electricity (import)

3,8 0,3 3,8 0,3 100,00 100,0

Urban solid waste 0,9 11,2 - - - -


Relatore



Europe

gas nuclear renewables urban solid waste electricity import solid fuels oil products

Italy

Gross internal consumption (2010)

Energia: consumo

Relatore


100,7 perché va ad aumentare le riserve startegiche

total oil products gas solid fuels renewables electricity import urban solid waste nuclear

Italy

Energia: consumo

Consumo interno lordo

Relatore


Figura 3.2 evidenzia come nel nostro Paese l’incidenza dei prodotti petroliferi sia rapidamente diminuita negli ultimi 20 anni, con un calo del 22%, a favore di un maggior e deciso impiego del gas naturale, cresciuto del 74%. Si registra anche una crescita dell’energia elettrica importata dai Paesi confinanti (+27%). L’apporto di energia prodotta da fonti rinnovabili `e aumentato in maniera considerevole, con un incremento di quasi il 280%. L’incidenza delle fonti rinnovabili sul bilancio complessivo risulta tuttavia ancora limitato, essendo il suo contributo prevalentemente concentrato nel comparto elettrico.

Europe Consumo interno lordo

total oil products gas solid fuels nuclear electricity import electricity import urban solid waste

Energia: consumo

Relatore


100,7 perché va ad aumentare le riserve startegiche

Totale

Fossile

Idroelettrico

Vento e FV

anno

Potenza elettrica installata in Italia in MW

Relatore


Concerning electricity we have a better condition for percentage of rebewables But still a reduced diversification (fossil is the major) NO NUCLEAR

Adattato da D. Chiaroni, Energy & Strategy Group – Politecnico di Milano, FORUM-PA, Milano, Feb 12, 2013

Fotovoltaico: andamento della potenza connessa in Italia

Fotovoltaico

Potenza eolica installata per anno nel mondo

Da WWEA – World Wind Energy Association

Eolico

Costo del kWh in Europa (uso industriale)

Smart grid – Europe Technology Platform

Smart Grid

Anche la rete elettrica tradizionale è ‘smart’

Relatore


Note that the power system has always been ‘smart’ and has always worked very well. Edison; dc current (it is not really true that Bell would not recognize the telecom system while Edison would do) Power electronics loss of inertia problems in the electric power system stability. The present system is synchronous system. If something is lost the frequency reveals that everywhere and all the system responds. Of course after the problem is fixed with the help of the ‘community,’ the subsystem who experienced the problem needs to catch up. Power/frequency regulation.

Courtesy of Dr. P. Mancarella

Smart Grid non solo elettricità

Relatore


Transform electric grid, gas & water infrastructures from a rigid, one-way system to a dynamic, automated and reliable information network Where efficiency is a key word

Smart Grid problemi da risolvere

Le rinnovabili non sono dispacciabili Le rinnovabili diminuiscono l’inerzia del sistema Ridefinizione del concetto di efficienza energetica

Smart Grid alcune soluzioni

La smart grid sarà uno dei principali ‘enabler’ delle smart city

Relatore


This is the smart city model. Environment, mobility, economy, people, governance, people are the six ‘smart’ attributes of a smart city. The word ICT is not explicitly contained, but is there. Large use of ICT is mandatory and portrays the smart city paradigm. Example: mobility. Apps for smart phones … Think also how important this can be for mobility, EVs, car sharing, traffic lights management, just to make one example

Domotics Zero energy building Transportation and mobility Smart grids Waste management Cloud computing tecnologies

Smart Grid e Smart City

Progetti in ambito MIUR (budget: 20 MEuro/progetto)

Date post:	25-Jun-2020
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