La previsione delle immissioni di energia elettrica da fonti rinnovabili quale meccanismo di integrazione

nelle reti di distribuzione, l’esperienza del GSEiwww.gse.it

Catania 9 Novembre 2010 AEIT Giornata di studio Smart GridsCatania 9 Novembre 2010, AEIT Giornata di studio Smart GridsG. Niglio

ContenutiContenuti

Le fonti rinnovabili in Italia Le fonti rinnovabili in Italia

La previsione delle immissioni per gli impianti a fonti rinnovabili

Descrizione logica del modello di previsione di GSE

I risultati dell’attività di previsione del GSE

Le novità delle Deliberazioni ARG/elt 04 e 05 del 2010

Le novità normative Le novità normative

Il Metering Satellitare

- 2 -

Le fonti rinnovabili in Italia: l’eolicoLe fonti rinnovabili in Italia: l eolicoPotenza eolica in EU15 a fine 2009

73.242 MW installati in EU15:

1° Germania 25.777 MW

2° Spagna 19.149 MW

3° Italia 4.898 MW

4° Francia 4.492 MW

5° Gran Bretagna 4.051 MW

- 3 -

Distribuzione RegionaleDistribuzione Regionale

Distribuzione regionale % numero e potenza impianti a fine 2009

Suddivisione per classe percentuale del numero di impianti

Numero impianti eolici in ITALIA: 294

assente

Suddivisione per classe percentuale della potenza installata

Potenza installata in ITALIA: 4.898 MW

assente

0,1 - 1,0

1,1 - 2,0

2,1- 5,0

5,1 - 10,0

0,01 - 1,00

1,01 - 5,00

5,01- 10,00

10,01 - 20,00

10,1 - 25,0 20,01 - 25,00

- 4 -

I numeri della crescita dell’Eolico dal 2000 al 2009I numeri della crescita dell Eolico dal 2000 al 2009

242

294300

N° Numero Impianti

da 55 a 294 impianti

120

148

169

203

242

150

200

250

da 363 a 4.898 MW55

81

99107

120

0

50

100

taglia media dell’impianto:

da 6,6 MW a 16,7 MW

0

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

4.898M W Potenza Lorda (MW)

Ad oggi installate oltre 4.250 torri3.538

4.898

4.000

5.000

1.131

1.6391.908

2.714

2.000

3.000

- 5 -

363

664780 874

0

1.000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Le fonti rinnovabili in Italia: il FotovoltaicoLe fonti rinnovabili in Italia: il FotovoltaicoNumerosità

39 40345.000

Installato in Italia dal 2006 al 2009A i t l 31 A t 2010

6.277

24.095

39.403

10.000

15.000

20.000

25.000

30.000

35.000

40.000 Aggiornamento al 31 Agosto 2010:Numerosità: 95.002(+ 23.852)

Potenza (kW)

1.403-

5.000

Anno 2006 Anno 2007 Anno 2008 Anno 2009

Potenza (kW)

718.454

338.457400.000

500.000

600.000

700.000

800.000

900.000

Aggiornamento al 31 Agosto 2010: Potenza: 1.525 MW(+ 389 MW)

9.44070.092

-

100.000

200.000

300.000

Anno 2006 Anno 2007 Anno 2008 Anno 2009

Potenza Media (kW/Impianto)

11

14

18

141618202224

- 6 -

11

7

-2468

101214

Anno 2006 Anno 2007 Anno 2008 Anno 2009

Fotovoltaico: aggiornamento ad Agosto 2010Fotovoltaico: aggiornamento ad Agosto 2010

Risultati complessivi al 31 agosto 2010Risultati complessivi al 31 agosto 2010

95.002 impianti in esercizio per 1.525 MW

Numerosità

100 000

120.000

60.000

80.000

100.000

20.000

40.000

60.000

0

giu-06

ago-0

6ott

-06dic

-06feb

-07ap

r-07

giu-07

ago-0

7ott

-07dic

-07feb

-08ap

r-08

giu-08

ago-0

8ott

-08dic

-08feb

-09ap

r-09

giu-09

ago-0

9ott

-09dic

-09feb

-10ap

r-10

giu-10

ago-1

0

- 7 -

Vecchio DM Nuovo DM

Sintesi della produzione da FER dal 2000 al 2009Sintesi della produzione da FER dal 2000 al 2009

Quota % (2009)Quota % (2000)

7631 6761%

6767.631563 1.5053%

160%

161.505563

6.5439%

763111% 1%

6.543

1% 3% 0%

4.7059%

4.705

5.3428%

5.342

49.13771%

49.13744 19944 199

Tot.: 50.988 GWh Tot.: 69.330 GWh

71%44.19987%

44.199

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Idrica Geotermica Eolica Biomasse e rifiuti biodegradabili Solare

Il Piano Nazionale (PAN) sulle fonti rinnovabiliIl Piano Nazionale (PAN) sulle fonti rinnovabiliNumeratore FER-EE:

Produzione lorda di energia elettrica da FER al 2005, al 2009 e al 2020

2005 2009 2020

ProduzioneLorda

FER-EE

Potenza installata FER-EE

ProduzioneLorda

FER-EE

Potenza installata FER-EE

ProduzioneLorda

FER-EE

Potenza installata FER-EE

MW GWh MW GWh MW GWhIdroelettrica 15.466 43.768 16.458 42.155 17.800 42.000 Geotermica 711 5.325 737 5.342 920 6.750 Solare 34 31 1.142 676 8.600 11.350 Maree e moto ondoso - - - - 3 5 Eolica 1.639 2.558 4.898 6.830 12.680 20.000 Biomassa 937 4.675 1.658 7.631 3.820 18.780

Totale 18.787 56.356 24.893 62.634 43.823 98.885

- 9 -* La produzione degli impianti idroelettrici e di quelli eolici è normalizzata secondo le regole previste dalla direttiva 28/2009/CE

La previsione delle immissioni da FER

Il progetto di pre isione dell’energia elettrica immessa in rete è Il progetto di previsione dell’energia elettrica immessa in rete è stato avviato nel 2007 e ad aprile 2010 è attiva su:140 impianti eolici per un totale di circa 3000 MWp p4800 impianti fotovoltaici per un totale di circa 635 MW (totale

Italia 2009 c.a. 71.000 impianti, 1142 MW)2120 impianti idroelettrici fluenti per un totale 1950 MW2120 impianti idroelettrici fluenti per un totale 1950 MW

Il sistema iniziale è stato realizzato a fronte della deliberazione dell’Autorità per l’energia elettrica ed il gas n.280/07, che fra, l’altro, ha assegnato al GSE, l’attività di previsione al fine di mitigare i costi di sistema indotti dalle immissioni da impianti a mitigare i costi di sistema indotti dalle immissioni da impianti a fonti intermittenti non programmabili.

L’ tili d l i t di i i è t t di t difi t

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L’utilizzo del sistema di previsione è stato di recente modificato a fronte delle deliberazioni AEEG 04 e 05 del 2010.

Il Modello di previsione meteoIl Modello di previsione meteo

Modello meteo usato in GSE: Modello Meteo WRF

(Weather Research and Forecasting)

Analisi della meteorologia Analisi della meteorologia locale con passo griglia a 1,9 Km

Dato di irraggiamento misurato in W/m2, a step orario e relativo alorario e relativo al capoluogo di provincia

Esempio di analisi del meteo

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Il modello di calcolo e l’architettura della previsione per gli impianti fotovoltaiciprevisione per gli impianti fotovoltaici

• Caratteristiche del modello:– Previsione dell’irraggiamento

solare per ciascuna provincia italianaitaliana

– Descrizione dell’impianto e sua localizzazione

– Algoritmo di previsione della g ppotenza basato sulle caratteristiche degli impianti

– Aggregazione delle previsioni basate sulle zone di mercatobasate sulle zone di mercato

– Confronto fra misura e previsione su impianti pilota di provincia per tener sotto controllo gli errori e li igli scostamenti

– Sviluppo “In house” degli algoritmi

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Il portafoglio impianti eolici GSE

140 impianti

Il portafoglio impianti eolici GSE

140 impianti(rilevanti e non rilevanti) (per circa 3000 MW) (*)

Farm Eoliche

MW) ( )

Localizzati prevalentemente lungo la dorsale appenninica e in zone di mercato congestionate

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(*) rilevazione Aprile 2010

Il modello di calcolo e l’architettura del sistema di previsione eolicasistema di previsione eolica

Caratteristiche del Modello: IPEX

Descrizione del terreno(studio della localizzazione della farm eolica)

IPEX

Modello a Rete Neurale Modello Fisico Modello Meteo WRF Modello Meteo WRF

(Weather Research and Forecasting) Dati storici di produzione

e del ventoe del vento Descrizione dettagliata

dell’impianto S il “I h ” d li Sviluppo “In house” degli algoritmi

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Confronto previsione/consuntivo di misura

• Confronto tra previsione (azzurro) e consuntivo (giallo) impianto fotovoltaico localizzato nella ZONA SARDfotovoltaico localizzato nella ZONA SARD

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Impianto 1 situato in SardegnaNovembre 2007 (nessuna predizione)Novembre 2007 (nessuna predizione)

Curva

offerta

Misura

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Impianto 1 situato in Sardegna Marzo 2009 (predizione con rete Neurale)Marzo 2009 (predizione con rete Neurale)

Curva

offerta

Misura

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Novità normative

Alcune delle novità introdotte dalle deliberazioni 04 e 05:• Meccanismo di acquisizione dati dal campo per

migliorare le previsioni• Previsione per tutti gli impianti a fonte rinnovabile non

programmabile e non rilevanti (ossia la previsione è estesa anche per gli impianti che non hannoestesa anche per gli impianti che non hanno convenzionato il ritiro dell’energia con GSE)

• Comunicazione a Terna delle previsioni zonali fatte dalComunicazione a Terna delle previsioni zonali fatte dal GSE ai fini dell’ottimizzazione dei volumi approvvigionati ai fini del dispacciamento

Decreto per il nuovo conto energia:• Sistema con profilo di scambio prevedibile

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Il Metering Satellitare

A fronte della Deliberazione ARG/elt 04/10, il GSE ha avviato la realizzazione di un sistema perla realizzazione di un sistema per acquisire, elaborare e monitorare, in tempo reale (ogni 10’) i dati i dati relativi alla fonte primaria (es intensità e direzione del(es. intensità e direzione del vento, portata del canale, irraggiamento solare, etc.)

Il progetto coinvolge circa 5000 impianti a fonte rinnovabile nonimpianti a fonte rinnovabile non programmabile con potenza < 10 MVA.

Architettura flessibile ed estendibile ove previsto dalestendibile ove previsto dal regolatore

Fra i parametri che si intendono rilevare e monitorare, ci sono

lli l ti i ll’i t itàquelli relativi all’intensità e direzione del vento, la temperatura, l’umidità relativa etc., così come rilevate dalle centraline poste sugli impianti ove

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centraline poste sugli impianti ove presenti o installati dal GSE dove ritenuto necessario

Nuova architettura per la previsione GSE indotta dalle nuove deliberazionidalle nuove deliberazioni

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Esperienza maturata con la previsione e risultati ottenuti

• I risultati di circa 3 anni di previsione hanno fornito risultati tangibili

ottenuti

g• La collaborazione da parte dei produttori è stata fondamentale per la

riuscita del progetto di previsione (configurazione dell’impianto, dati storici di produzione etc.) ed è fondamentale per la riuscita del p ) pprogetto di metering satellitare

• I sistemi di previsione adottati possono essere utilizzati con successo nel supporto a Terna per l’ottimizzazione delle risorse da pp papprovvigionare per il dispacciamento, inoltre facilitano la “grid integration” degli impianti che utilizzano fonti rinnovabili intermittenti per la produzione di energia elettrica

• GSE sta sviluppando nuove funzionalità per i sistemi previsionali anche mediante l’utilizzo del web al fine di migliorare ulteriormente i servizi operativi erogati a vantaggio della collettività.

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Grazie per l’attenzionep

Visita il sito internet GSE: www.gse.it

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