terna enea 05-07-2016 · compensatori sincroni miglioramento in: stabilità del sistema (più...

ENEA, 5 Luglio 2016

TERNA

Innovazione tecnologica a supporto della Trasmissione dell’Energia Elettrica

Direzione Strategia e Sviluppo – Pianificazione Rete e Interconnessione

Convegno ENEA

Roma, 5 luglio 2016

Trasmissione dell’Energia Elettrica

ENEA, 5 Luglio 2016

CRESCITA RESGW

IMPIANTI CCGT

+ 21.760 MW

(circa 38% al Nord)

(circa 43% al Sud )

2.700

800

750

3.200

1.300

150

540

190

760

2.940

2.460

4,520

750

Sistema elettrico italiano

Principali cambiamenti negli ultimi anni


700

Dopo il black-out del 2003 e con l’avvio del

Mercato elettrico nel 2004, è stata emanata

una nuova legge per la procedura di

autorizzazione di nuove centrali, aumentando

gli investimenti nella generazione

− CCGT: 22 GW

Un favorevole programma di incentivazione

definito dal governo italiano ha incrementato

gli investimenti nella produzione di RES

- Eolico: 9 GW- Fotovoltaico: 19 GW

Investimenti pricincipalmente nel Sud (lontano dalle aree di carico) …

ENEA, 5 Luglio 2016

TREND DELLA DOMANDA TWh

10000

20000

30000

MWh

Domanda – Generazione Fotovolatica

ALTA VARIABILITA’ DELLA DOMANDA

Domanda

Sistema elettrico italiano

Principali cambiamenti negli ultimi anni


DISMISSIONI GW

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

h

La bassa domanda insieme al boom delle RES

provocano problemi di bilanciamento

- per controllare la bassa domanda nelle ore

con alta produzione da fonte solare

- per coprire il picco serale elevato

... sono necessarie risorse di generazione più

flessibili

... Meno risorse per il controllo sono disponibili

ENEA, 5 Luglio 2016

Soluzioni Hardware

Sviluppo della rete

Apparecchiature specialiT

SSoluzioni Software

Fle

ssib

ilità

della

rete

Nuovo Modello

Generazione Distribuita

Prosumers

DecommissioningGenerazione termica

CrescitaRinnovabile

Il nuovo ruolo per il TSO


Maggiore coordinamento dei TSO Europei per la sicurezza del servizio

OSoluzioni Software

WAMS

WOLF

DYNAMIC RATING

Vecchio Modello

2007 2014 oggi

Generazione Tradizionale

Rinnovabile

ENEA, 5 Luglio 2016

Nuova interconnessione tra Sicilia e Calabria entrata in servizio il 28 Maggio 2016.

La linea si compone di:

� due tratti aerei sul territorio di Calabria (43 km) e Sicilia (24 km);

� il cavo sottomarino (38 km);

� 4 stazioni elettriche: Sorgente e Villafranca in Sicilia; Scilla e Rizziconi in Calabria.

Il ponte elettrico dello

La nuova linea 380 kV Sorgente Rizziconi

Descrizione dell’opera HW


Il ponte elettrico dello

Stretto di Messina riveste

una rilevanza decisiva

anche in relazione alla

strategica collocazione

geografica della nostra

penisola, che rappresenta

una corsia preferenziale per

il collegamento tra le reti del

Nord Africa e quelle

dell’Europa centrale.Il più lungo cavo al mondo A.C. 400 kV (43 km)

ENEA, 5 Luglio 2016

Un’imponente opera di ingegneria: il più profondo pozzo e il più lungo tunnel mai realizzati in Italia

per cavi ad altissima tensione.

Il corridoio creato da tunnel e pozzo ospita i cavi del doppio collegamento che, completamente sotterranei,

arrivano dal mare direttamente alla stazione elettrica di Scilla a circa 600 metri, senza impatto esterno né

sulla spiaggia né sulla zona a protezione speciale per l’avifauna.

Il tunnel si estende per 2,8 km, circa 4 m di

diametro, sotto 600 m di montagna. Gli

Il pozzo è profondo 288,5 m con 7 m di

diametro. E’ il più profondo scavato con

metodo manuale (dinamite) e non

meccanico in Italia.


L’approdo in Calabria: ingegneria al servizio dell’ambiente HW


diametro, sotto 600 m di montagna. Gli

scavi hanno proceduto al ritmo di circa 15

metri al giorno con una Tunnel Boring

Machine (TBM), una potente macchina

simile a una talpa gigante.

ENEA, 5 Luglio 2016

Il collegamento in cavo sottomarino di 38 km sotto lo stretto rappresenta il record mondiale di

lunghezza per cavi ad altissima tensione in corrente alternata.

Per la posa del cavo è stata utilizzata una delle nave posacavi più grandi del mondo, una delle poche con

le necessarie tecnologie avanzate per operare fino a una profondità di 2.000 m in qualsiasi tipo di

condizioni ambientali. Il cavo è stato posato fino a una profondità massima di 376 metri.


Il cavo sottomarino: record mondiale HW


ENEA, 5 Luglio 2016

La linea si compone di:

� Elettrodotto 380 kV in doppia

terna “Villanova – Gissi”: 69,3 km e

140 sostegni (135 DT e 5 ST)

� 16 Comuni interessati: Filetto, Orsogna, Guardiagrele, S. Eusanio del

Nuova linea aerea in Abruzzo entrata in servizio il 31 Gennaio 2016.

La nuova linea 380 kV Villanova - Gissi

Descrizione dell’opera

LEGENDA:

nuovo elettrodotto 380 kV

HW


Orsogna, Guardiagrele, S. Eusanio del Sangro, Castel Frentano, Lanciano, Paglieta, Atessa, Gissi, Casalincontrada, Chieti, Casalincontrada, Bucchianico, FaraFiliorum Petri, Casacanditella in provincia di Chieti e Cepagatti in provincia di Pescara.

ENEA, 5 Luglio 2016

Impiegati in:

� aree ad elevata visibilità(affiancamento con Autostrada A25)

�aree in cui è necessario compattarela fondazione

La nuova linea 380 kV Villanova - Gissi

Utilizzo di sostegni innovativi HW


ENEA, 5 Luglio 2016

Le imprese elettriche minori

I costi energetici sono gestiti in regime di

integrazione tariffaria (riconosciuta per

compensare la differenza tra i costi sostenuti ed i

ricavi derivanti dalle bollette)

La totale integrazione tariffaria è dell’ordine dei

60 mln€ per circa 200 GWh di consumi.

La generazione elettrica attraverso motori diesel

• Bassa efficienza

• Elevato costo di generazione

• Variazioni di prezzo della commodity

• Elevato costo per il trasporto

• Difficoltà di approvvigionamento

Le “isole minori” non interconnesse

La situazione attuale HW

SW

Siglati Protocolli

d’Intesa con

Isole del Giglio e

Pantelleria


L’impatto della generazione da fonte fossile

• Inquinamento locale (NOX, SOX, PM10)

• Emissioni di CO2

• Impatto acustico

• Impatto paesaggistico

Caratteristiche del carico

• Alta variabilità stagionale della domanda

elettrica

• Carico minimo estremamente basso

• Sistemi gestiti senza ridondanza

Pantelleria

ENEA, 5 Luglio 2016

� Gli impianti a fonte rinnovabile

affiancheranno i generatori diesel

producendo almeno il 30% dell’energia.

� I costi di combustibile e l’inquinamento

locale saranno proporzionalmente ridotti

� Parimenti verranno ridotte le emissioni di

CO2

� Ulteriori benefici saranno generati dalle

altre componenti di progetto

Il progetto

Integrazione tra impianti esistenti e nuovi

Un sistema di accumulo compenserà le Quando la generazione da fonte rinnovabile è

Attuale Impianti FER

Storage+

altro

Full Potential

-30%

100%-10%

Risparmi di combustibile (e inquinanti)

HW

SW


Un sistema di accumulo compenserà le

fluttuazioni tipiche della generazione a fonte

rinnovabile (ad es.: “effetto ombreggiamento”

degli impianti fotovoltaici)

L’impianto di accumulo fornirà inoltre riserva al

sistema e contribuirà ad ottimizzare la

generazione degli impianti Diesel migliorandone

l’efficienza

Storage

systems

Quando la generazione da fonte rinnovabile è

maggiore del carico elettrico, il surplus potrà

essere utilizzato per produrre ed accumulare

acqua attraverso l’impianto di desalinizzazione.

La gestione attiva della domanda contribuirà ad

ottimizzare la generazione degli impianti Diesel

migliorandone l’efficienza

Gestione

attiva della

domanda

e-mobility

Verranno installate stazioni di ricarica per

veicoli elettrici nei principali parcheggi

dell’isola.

I veicoli elettrici collegati potranno essere

contribuire al bilanciamento ed alla stabilità

della rete.

Energy AppPrevisioni Info center

Altre componenti di progetto

ENEA, 5 Luglio 2016

COMPENSATORI SINCRONI

Miglioramento in:

�stabilità del sistema (più grande inerzia in rete),

essenziale nelle isole maggiori con grandi

installazioni RES

�controllo della tensione (migliore corrente di corto

circuito)

�riduzione rischio commutation failure per

collegamento HVDC

Apparecchiature speciali per controllo tensioni

HW


collegamento HVDC

REATTORI E CONDENSATORI

Miglioramento per la corretta gestione dei profili

di tensione e dei flussi di potenza reattiva sulla

rete e conseguente riduzione oneri MSD

ENEA, 5 Luglio 2016

HW


Compensatori Sincroni installati in Italia: Codrongianos


ENEA, 5 Luglio 2016

HW


Compensatori Sincroni previsti in Italia: Favara e Partinico

FAVARA


PARTINICO

ENEA, 5 Luglio 2016

Caratteristiche elettriche• Tensione: ±320 kV VSC

(Voltage Sourced

Converter)• Potenza: 1.200 MW

HW

Collegamenti HVDC

Nuova interconnessione Italia - Francia


• collegamento HVDC VSC più lungo al mondo

lungo su percorso autostradale (190 km)

ENEA, 5 Luglio 2016

Sito 1: Ginestra (BE)

• Total Capacity: ≈ 12 MW

• Status: in servizio

Sito 2 Flumeri (AV)

Energy Intensive

• Mission: incremento sicurezza del sistema

• Potenza Totale : ≈ 40 MW• Tecnologie : Li-Ion, Zebra, Flow, Supercaps

• Numero di siti: 2

• Mission : Riduzione delle congestioni di rete

Potenza Totale: ≈ 35 MW• Tecnologia: NaS Sodium Sulfur

• Numero di siti: 3

FASE I: 16 MW Storage Lab

Power Intensive

HW

Sistemi di accumulo diffuso


Sito 3 Scampitella (AV)

• Total Capacity: ≈ 10.8 MW


Sito 2 Flumeri (AV)

• Total Capacity: ≈ 12 MW


Sito 1 Codrongianos

• Total Power: ≈ 9,15 MW

FASE II: 24 MW

Casuzze e Codrongianos: da iniziare

Sito 2 Ciminna

• Total Power: ≈ 6,8 MW

ENEA, 5 Luglio 2016

Obiettivi:

� prevedere la possibilità che si

verifichino condizioni critiche

� dare una sintetica visione del sistema

� adottare possibili contromisure in

SW

WAMS: Wide Area Measurement System

Monitoraggio di oscillazioni angolari e stabilità di tensione

Applicazioni per il monitoraggio della stabilità del sistema, che supporta sia le

operazioni in tempo reale che analisi post-evento


� adottare possibili contromisure in

tempi brevi

� Collezionare misure (V,I,f) da stazioni pilota

� Rete di comunicazione privata dai PMU verso il CNC

� Scambio di dati in tempo reale con partners europei

WAM SYSTEMCENTRAL

ELABORATION

PERFORMANCE INDEXRISK INDEX

NETWORK ANALISYS

DOCUMENTATION

PLANNING DEPARTMENT

HISTORICAL ARCHIVES

REPORTSREAL TIME TRENDS

ALARMS

CORRECTIVEACTIONS(MANUAL)

ADAPTATIVECONTROL

(AUTOMATIC)

CONTROL ROOM

MANAGEMENT

PERTURBATION

PMU

LOCAL LOGGINGAND SIGNALLING

ENEA, 5 Luglio 2016

SW

Realizzazione del sistema previsionale “Wolf-Trasm”

Obiettivi:

� Confrontare i dati previsionali delle correnti di anti-icing fornite da WOLF con i

dati di portata effettivamente transitante e prevista in transito sulle linee

� individuare le aree della rete più critiche

Sistema informativo in grado di prevedere sul territorio italiano il sovraccarico per neve

bagnata sulle linee elettriche aeree e la corrente minima necessaria ad un’azione di

anti-icing fornita dal sistema WOLF (Wetsnow Overload aLert and Forecasting)

emettendo allerte in diverse forme.


� individuare le aree della rete più critiche

� pianificare in anticipo le manovre di ri-dispacciamento più opportune.

ENEA, 5 Luglio 2016

DYNAMIC RATING PER L’OTTIMIZZAZIONE DELLA RETE

Dynamic thermal rating applicato a linee aeree per

determinare la capacità di trasporto effettiva delle linee,

sfruttando le caratteristiche dei conduttori, in base alle

condizioni ambientali in tempo reale (cioè temperatura

dei conduttori, temperatura dell'ambiente circostante,

velocità del vento)

Obiettivi

SW

Dynamic rating


Obiettivi

• Superare congestioni strutturali

• Integrazione FER e riduzione del taglio di energia

rinnovabile (installazioni in prossimità di parchi eolici)

PMU FromPMU To

Substation

From Substation

To

SensorSensor

Weather

station

Meteo

Forecast

Point

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