Living Grid (CTN02_00018_9856993), con un budget di 1,0 M€ in tre anni, è un progetto finanziato nell’Area di specializzazione Energia, nel settore della produzione, stoccaggio e distribuzione di energia elettrica secondo il concetto di Smart Grids. Il progetto si inquadra nell’ambito delle linee tecnologiche legate alla diffusione delle Smart Grid come driver abilitante per l’incremento delle Risorse Energetiche Distribuite (Distributed Energy Resources – DER) gestibile sulle reti elettriche di trasmissione e distribuzione, ed in generale dell’evoluzione verso sistemi elettrici sempre più flessibili.

Il focus del progetto è lo sviluppo di nuovi modelli per il miglioramento dell’osservabilità del sistema e per la gestione ottimale, in condizioni di emergenza della Rete di Trasmissione Nazionale (RTN), della disconnessione e riconnessione di porzioni di rete e delle relative risorse energetiche distribuite, al fine di contribuire a superare il tradizionale concetto di “load shedding” e di alleggerimento della generazione distribuita. A tal fine è stata utilizzata la Smart Polygeneration Microgrid (SPM) del Campus universitario di Savona, living-lab per diverse configurazioni di rete con differenti tecnologie di sistemi di produzione, accumulo e carichi, nella quale poter sia ricreare ed analizzare una rete locale per sperimentare l’offerta di servizi di flessibilità al TSO (Transmission System Operator) e al DSO (Distribution System Operator), sia studiare e validare nuove soluzioni volte a migliorare l’integrazione tra TSO e DSO stessi, anche grazie ad un nuovo protocollo di interfacciamento sviluppabile nell’ambito del progetto.

Il progetto prevede, inoltre, la realizzazione di un dimostratore/pilota in grado di rappresentare un modello tecnologicamente scalabile di soluzioni volte, da un lato, ad una maggiore integrazione della produzione di energia elettrica distribuita nelle reti di trasmissione e distribuzione, dall’altro, a consentire il pieno sfruttamento dei benefici derivanti da una sempre maggiore flessibilità delle “risorse di rete”, soprattutto dei carichi (sia connessi alla rete AT che MT), da non intendersi più semplicemente come “passivi”, grazie anche all’integrazione di sistemi di accumulo energetico.

I partner coinvolti nel progetto sono ENEA, CNR, RSE, e-distribuzione, Terna ed EnSiEL (Consorzio Interuniversitario Nazionale per Energia, Sistemi e Impianti Elettrici), il quale per lo svolgimento delle attività di progetto si è avvalso dei consorziati Università di Genova, Politecnico di Torino e Politecnico di Bari.

Il progetto è articolato in cinque Obiettivi Realizzativi (OR), di cui quattro (OR1, OR2, OR3 e OR5) di Ricerca Industriale (RI) e uno (OR4) di Sviluppo Sperimentale (SS). Per ciascuna attività sono state raggiunte le milestone prefissate ed i principali obiettivi/output di progetto, nel rispetto delle tempistiche stabilite.

I principali output raggiunti da ciascun OR sono descritti brevemente di seguito.

• OR1. Sono stati messi a punto opportuni algoritmi per la regolazione di risorse di potenza attiva e reattiva, rese disponibili sia da impianti di generazione e carichi diffusi, sottesi alla rete di distribuzione, sia da impianti di generazione e clienti AT direttamente connessi alla rete stessa. Si è, inoltre, proceduto con lo sviluppo di nuovi algoritmi per la determinazione della capability aggregata dei sistemi di produzione presenti all’interno di infrastrutture come la Smart Polygeneration Microgrid del campus di Savona.
• OR2. L’attività svolta ha riguardato la definizione e l’implementazione dell’architettura del sistema di gestione avanzata di alleggerimento dei carichi, tenendo in considerazione le funzionalità e le esigenze del DSO, TSO e del gestore della microrete, evidenziandone le specifiche tecniche per l’installazione e le relative interfacce. Sono stati analizzati diversi scenari applicativi al fine di includere molteplici casistiche ai fini dell’alleggerimento dei carichi e sono stati sviluppati e validati modelli di simulazione e ottimizzazione.
• OR3. E’ stato realizzato un tool di ottimizzazione finalizzato al dimensionamento ed alla gestione della microgrid secondo un approccio basato sulla minimizzazione dei costi associati alla Smart Polygeneration Microgrid (SPM) del campus di Savona, tenendo in considerazione anche l’integrazione di sistemi di accumulo energetico.
• OR4. L’attività ha riguardato l’applicazione della piattaforma software sviluppata in diversi scenari: (a) la microrete vista come un singolo utente ed (b) i componenti della microrete considerati come molteplici utenti. I modelli di ottimizzazione e simulazione sono stati integrati nello scenario (a) grazie anche alla collaborazione con l’azienda MAPS. Lato DSO, ed in particolare per lo scenario (b), la piattaforma software costituisce un’estensione sistemistica della piattaforma mDERMS (della società mPrest), al fine di controllare le risorse di generazione distribuita, inclusi l’impianto fotovoltaico ed i sistemi di storage presenti all’interno del Campus, interfacciandosi anche verso il TSO. È stata condotta, inoltre, un’analisi della robustezza del sistema di gestione dell’energia rispetto alle incertezze nella previsione del carico e della produzione di energia da fotovoltaico, attraverso l’implementazione e lo studio di diversi scenari.
• OR5. E’ stata effettuata l’analisi del contesto regolatorio europeo ed italiano, con particolare attenzione agli schemi di autoconsumo previsti dalle direttive EU ed al quadro normativo italiano di recepimento. E’ stato sviluppato, inoltre, un tool di ottimizzazione multi-obiettivo finalizzato alla minimizzazione dei costi energetici e ambientali associati alla microrete del Campus di Savona, in grado di operare anche mediante un approccio exergetico. L’attività ha previsto l’analisi LCA delle tecnologie e configurazioni della suddetta rete e, infine, l’analisi degli scenari di rischio che potrebbero caratterizzare la SPM del Campus di Savona, dal punto di vista della resilienza della rete stessa.

Il progetto è terminato e l’evento finale, organizzato dal Cluster Tecnologico Nazionale Energia, si è tenuto online il 4 marzo 2021.