Smart Grid + Trasporti e Automotive

I vecchi impianti a radiatore funzionano a 70-80°, mentre le pompe di calore tradizionali arrivano a con fatica a 60°: sta tutto qui l’ostacolo che blocca la stragrande maggioranza degli edifici italiani in una situazione di inefficienza energetica, economica e ambientale, in cui l’unica opzione per il riscaldamento sono le caldaie a combustione. La tecnologia messa a punto da TEON si chiama TINA (There Is No Alternative) e introduce un rovesciamento radicale di questo paradigma, aprendo il settore del riscaldamento civile e industriale ad una vera rivoluzione. TINA è il primo generatore di calore ad alta temperatura: funzionando a temperature fino a 85°, rende possibile e conveniente rimpiazzare le caldaie a combustibile fossile, anche in presenza di vecchi impianti. Come funziona TINA non produce calore dalla combustione, ma lo estrae da risorse naturali e rinnovabili, a partire da un procedimento sostenibile e non invasivo per l’ambiente. Attraverso diversi passaggi, protetti da brevetti proprietari, TINA trasforma in calore l’energia presente nell’acqua di prima falda – presente immediatamente sotto il suolo – o in fiumi, canali, mare, etc. I vantaggi - Zero emissioni: TINA manda in pensione la vecchia canna fumaria, dal momento che nessun combustibile viene bruciato; o 50 automobili in meno: rispetto ad una caldaia da 115 kW a metano, TINA evita emissioni nocive pari a quelle prodotte in un anno da 50 autovetture (24 kg ossidi di azoto e 35 ton CO2); o 3 kg di PM10 in meno: rispetto ad una caldaia da 115 kW a gasolio. - Solo refrigeranti naturali: TINA non impiega gli F-Gas, messi al bando dalle normative nazionali e internazionali in quanto nocivi sull’atmosfera; - Oltre il 70% energia rinnovabile (acqua): meno del 30% dell’energia necessaria a produrre calore proviene da energia elettrica; - Bolletta più leggera: o Risparmio del 35% rispetto alle caldaie a metano; o Risparmio del 65% rispetto alle caldaie a gasolio, BTZ o GPL. - Sicurezza: TINA è meno soggetta a variabili quali pressione, sollecitazioni, usura e condizioni atmosferiche. Richiede, quindi, meno manutenzione, con livelli di sicurezza più alti; - Semplicità: Tina non richiede la sostituzione dell’impianto termico esistente. L’installazione non è invasiva e si conclude nell’arco di poche ore. Simulazione: la città di Milano A Milano sono in funzione 6.000 caldaie termiche a gasolio, responsabili in larga parte dell’inquinamento della città. Sostituire 1.000 di queste caldaie con TINA consentirebbe: - Risparmio economico pari a 26 milioni € annui (-60% sulla spesa totale); - Meno 95.000 tonnellate di CO2: equivarrebbe a togliere dalla circolazione 134.000 auto. TINA: la gamma Mercato residenziale • MICROTINA: è la più piccola della famiglia. Eroga una potenza termica tra 13kW a 17kW, assorbendo solo 3kW di elettricità; • MINITINA: eroga una potenza termica tra 45kW a 60kW, assorbendo solo 11kW di elettricità; Mercato centralizzato residenziale, commerciale e industriale • TINA: disponibile nelle potenze termiche 115kW, 250kW e 500kW, produce calore fino a 85°, in base ai diversi utilizzi e alle condizioni climatiche; • RETINA: è la versione reversibile, in grado di produrre anche raffreddamento estivo o processi industriali, con potenze frigorifere pari a 100kW, 218kW, 319kW e 437kW. Fornisce, inoltre, riscaldamento e acqua calda fino a 80°. Soluzioni customizzate TEON coniuga l’innovazione di una tecnologia disruptive con l’approccio artigianale di un’azienda che cura da vicino lo sviluppo del prodotto in tutte le fasi del design e della produzione. In particolare, la gamma residenziale e quella professionale possono essere integrate con apparati di generazione distribuita, quali pannelli fotovoltaici e cogeneratori.

La diffusione delle smart grid e delle applicazioni ICT per la gestione integrata delle infrastrutture è il volano per non perdere il treno della nuova rivoluzione industriale, dopo aver perso quello della rivoluzione informatica degli anni novanta. Gestire le reti in modo da poter sfruttare a pieno la produzione rinnovabile ed il backup da fonte tradizionale, modellizzare i profili di carico attraverso applicazioni da remoto, integrare le reti energetiche e di mobilità, fornire un database per monitorare gli effetti dei cambiamenti climatici e contrastarli in una prospettiva di mitigazione ed adattamento, sono tutti elementi che permetterebbero di efficientare l’utilizzo di risorse ambientali ed economiche, creando sinergie e innovazione tecnologica.

Nel campo della cogenerazione con motori a gas, Piller presenta il sistema UBT-PCD per stabilizzare la tensione e la frequenza durante i passaggi da rete a isola, in caso di fuori servizio della rete stessa, e durante le variazioni di carico in funzionamento in isola. Tale miglioramento della qualità elettrica in un impianto di cogenerazione è necessario laddove una perdita di carico implica un’elevata perdita di produzione ed elevati costi di ripristino delle lavorazioni. L’obiettivo si ottiene installando, tra la rete e la cogenerazione, un sistema denominato PCD (Power Conditioning Device), ossia un gruppo rotante Piller tipo UNIBLOCK UBT con accumulatore cinetico Powerbridge da 16 MJ, in grado di compensare variazioni di potenza positive o negative (ad esempio esportazioni o importazioni di energia dalla rete o gradini di carico), svolgendo la funzione di polmone elettrico.

Più di un milione mezzo di persone nel mondo hanno difficoltà di accesso alla rete elettrica, e questa situazione può solo peggiorare: in base a uno studio del 2009 dell’ IEA (International Energy Agency) nel 2030 il numero di persone senza elettricità aumenterà ulteriormente. E’ evidente, quindi, che una delle principali priorità dei paesi in via di sviluppo (South Africa, Kenya, Tanzania, Argentina etc.) sia la disponibilità di servizi di rete elettrica nelle zone disagiate. Questo è il motivo per cui è in crescita la richiesta di Mini Grid, ovvero generatori locali (diesel nella maggioranza dei casi), in grado di soddisfare le necessità di energia elettrica in zone rurali lontane dalla rete elettrica principale. In questi casi l’utilizzo di “sistemi ibridi”, quindi l’abbinamento di fonti energetiche diverse, rinnovabili e no, per generare energia elettrica, permette importanti risparmi, ottimizzando ad esempio il consumo di carburante fossile, e riducendo i costi di trasporto. L’utilizzo combinato di generatori diesel e di impianti fotovoltaici è particolarmente vantaggioso soprattutto nei paesi con condizioni meteorologiche favorevoli e molte ore di luce solare in un anno. I sistemi ibridi con impianti fotovoltaici richiedono che l’inverter e il controller del sistema lavorino in modo integrato, per gestire correttamente il flusso di energia elettrica che deve essere coerente con i profili di carico e garantire che il sistema sia sempre bilanciato. L’inverter deve interrompere il flusso di corrente quando il carico non è sufficiente. L’Inverter Omron può essere facilmente integrato con sistemi di controllo per soluzioni ibride grazie al fatto che è possibile definire, attraverso l’interfaccia seriale di Input/Output, il parametro di potenza attiva e reattiva. La base tecnologica che permette la compatibilità degli Inverter Omron con i sistemi ibridi è stata sviluppata dal Dipartimemento Ricerca e Sviluppo di Omron quando è stato progettato il sistema di compatibilità degli Inverter con i requisiti di rete dei paesi europei (VDE AR-N 4105-requisiti minimi per la connessione alla rete di bassa tensione in Germania; CEI 0-21/CEI 0-16, requisiti tecnici per la connessione alla rete elettrica italiana). “Omron supporta tutti i clienti che vogliono sviluppare soluzioni ibride, afferma Eleonora Denna, Product Marketing Manager di Omron. Come presentato all’ India Smart Grid 2016” (New Delhi 15-19 marzo 2016) il KP100L è già compatibile con il Fuel Reduction System sviluppato da Dhybrid Power Systems, la società tedesca che ha sviluppato la soluzione leader di mercato per i sistemi ibridi diesel fotovoltaici”. “La missione di Dhybrid, leader di mercato per la fornitura di soluzioni ibride per la generazione di energia elettrica, è fornire le migliori tecnologie per garantire ai nostri clienti stabilità di rete, servizi di energia elettrica in qualsiasi condizione, monitoraggio delle prestazioni e convenienza economica. Dopo avere realizzato con successo i test che garantiscono la compatibilità degli Inverter Omron con le nostre soluzioni abbiamo incluso il KP100L nel nostro catalogo valido in tutto il mondo”, dichiara Tobias Reiner, Direttore Tecnico di DHYBRID Power Systems Gmbh.

Nel campo della cogenerazione con motori a gas, Piller presenta il sistema UBT-PCD per stabilizzare la tensione e la frequenza durante i passaggi da rete a isola, in caso di fuori servizio della rete stessa, e durante le variazioni di carico in funzionamento in isola. Tale miglioramento della qualità elettrica in un impianto di cogenerazione è necessario laddove una perdita di carico implica un’elevata perdita di produzione ed elevati costi di ripristino delle lavorazioni.

Il settore del biogas è in espansione e la recente apertura del mercato del biometano rappresenta un’ottima opportunità di sviluppo per i produttori di biogas. Oltre a condividere le destinazioni del gas naturale, il biometano permette anche la creazione di nuovi mercati: generazione distribuita, chimica verde o sostenibile ed autotrazione. A tal proposito, il GSE - Gestore dei Servizi Energetici- ha recentemente pubblicato le procedure di qualifica degli impianti di produzione di biometano e quelle applicative per la richiesta e il rilascio degli incentivi per il biometano trasportato con modalità extrarete a mezzo carri bombolai. Quindi anche in Italia potrà prendere avvio la produzione di biometano per i trasporti, con il beneficio di sviluppare l’economia locale, ridurre la dipendenza dalle importazioni e salvaguardare l’ambiente. Evidenti, dunque, sono i vantaggi che questa fonte rinnovabile porta al nostro Paese, in cui AGB Biogas, azienda di Padova specializzata nei sistemi di alimentazione di materiali solidi e fibrosi per impianti di biogas, opera da oltre 10 anni a livello nazionale ed internazionale.

Le fasi del processo di efficienza energetica: - Economica CER (Costo Energia Risparmiata c€/kWh): dimostra se è più conveniente continuare a consumare gli stessi kWh ante intervento o se conviene risparmiare una parte di questi kWh, per mezzo di uno o più interventi, valutando il loro costo); - ) Ambientale Valutazione delle emissioni nette (kg) dei principali gas e sostanze inquinanti e climalteranti (CO2, CO, NOx, SOx, PM), tramite fattori di emissioni specifici (g/kWh) per ciascun tipo di combustibile o impianto utilizzati; - Multicriterio: Analisi dei risultati delle tre precedenti analisi (energetica, ambientale, economica), con normalizzazione degli indicatori e scelta dei pesi relativi di ciascun indicatore.

Individuare gli strumenti per uno sviluppo sostenibile non solo sotto il profilo ambientale, ma anche economico. Questo l’obiettivo che si propone il focus, coordinato dal prof. G.B. Zorzoli, realizzabile secondo gli autori degli articoli attuando una politica di R&S e innovazione in grado di aumentare la competitività della produzione industriale e dei servizi. La trasversalità delle trasformazioni poste dalla sostenibilità investiranno, infatti, l’edilizia (smart bulidings), le città (smart cities), le reti energetiche (smart grids), la mobilità (veicoli ibridi plug-in ed elettrici), la produzione e il consumo di energia ed è di portata tale che, se le politiche di contrasto al cambiamento climatico saranno accompagnate da una coerente politica scientifica e industriale, esse si potranno tradurre in opportunità a largo raggio per le imprese...

Questa tesi si propone di verificare la sostenibilità di una penetrazione pari al 10 % di veicoli elettrici per una particolare rete test di distribuzione MT di tipo radiale ed alimentata da un trasformatore AT/MT di Cabina Primaria, con topologia e caratteristiche plausibili in quanto ricavate da reti reali. La struttura in esame presenta inoltre una forte penetrazione di generazione distribuita che necessita di un sistema di controllo attivo della rete. Il lavoro è stato svolto mettendo a confronto il caso sia in assenza di VE che in presenza degli stessi; in particolare nella seconda ipotesi sono stati individuati due casi diversi, distinguibili per la modalità con cui viene ripartita la ricarica tra “lenta” (notturna) e “veloce” (diurna), cioè nel caso di 85% della prima e 15% della seconda oppure in quello di 50% e 50%.