Progetto Osmose, innovazione nelle rinnovabili

Sistemi innovativi e intelligenti di accumulo, ma anche piattaforme di aggregazione per stabilizzare la rete col contributo degli impianti rinnovabili non programmabili. Sono questi gli obiettivi di Enel nel progetto Osmose, acronimo di “Optimal System Mix of Flexibility Solutions for European Electricity”, finanziato con 21 milioni di euro dalla Commissione Europea attraverso il bando Horizon2020, (nell’ambito del Grant Agreement 773406 a seguito della call LCE-04-2017).

Nel periodo 2018-2021, 33 partner di 9 Paesi europei sono coinvolti nella preparazione di 4 dimostrazioni che servono a individuare soluzioni più flessibili e sinergiche per l’uso delle fonti rinnovabili. Un percorso che favorisce la loro integrazione in network sul mercato globale, ma in grado anche di promuovere la sostenibilità dei partecipanti al progetto: utility, operatori dei sistemi di trasmissione, centri di ricerca e università, un energy service provider, oltre a società e compagnie strategiche per il settore.

La nostra azienda partecipa ad Osmose con Enel Green Power ed Enel Produzione ed entro il 2020, prima della fase ufficiale dei test, sarà coinvolta anche Enel X, la divisione del gruppo dedicata a prodotti innovativi e digitali. Saranno due gli impianti che metteremo a disposizione per la fase di sperimentazione, entrambi in Italia: il parco eolico di Potenza Pietragalla nella regione della Basilicata, con il sistema di accumulo energetico ad esso integrato, e la centrale idroelettrica di pompaggio di San Fiorano in Lombardia.

Energia pulita e programmabile

Per abbandonare completamente l’impiego delle risorse fossili nella produzione di energia elettrica, non basta disporre di fonti rinnovabili come il sole, il vento o l’acqua la cui disponibilità è per natura variabile. Occorre trovare soluzioni tecnologiche per una gestione più flessibile e intelligente dell’intero sistema elettrico, per garantirne la stabilità anche in caso di rapidi mutamenti nella disponibilità delle fonti rinnovabili o di possibili interruzioni sulle linee di trasmissione. La frequenza, infatti, deve mantenersi sempre sui 50 Hz per non provocare danni o disagi agli utenti e, sino ad oggi, sono stati gli impianti convenzionali a garantire la sua stabilità.

Come spiega Gianluca Gigliucci, responsabile Energy Storage Innovation di Enel Green Power, il problema può essere risolto seguendo due possibili modalità. La prima consiste nel far partecipare in modo pieno alla regolazione del sistema elettrico anche gli impianti a fonti rinnovabili distribuiti sul territorio, specie quando ad essi siano connessi sistemi di accumulo energetico; la seconda consiste nel consentire ai clienti, a partire dagli energivori, di regolare i loro consumi in base alle esigenze di bilanciamento della rete elettrica, il cosiddetto “demand response”.

"Per gestire un sistema elettrico 100% rinnovabile, avremo bisogno di soluzioni per regolare l’immissione in rete dei nostri impianti in modo estremamente rapido e preciso, in funzione delle condizioni della rete. A Potenza Pietragalla verificheremo la capacità dei nostri impianti rinnovabili, integrati con sistemi di accumulo, di emulare l’inerzia delle masse rotanti, propria degli impianti convenzionali"

Gianluca Gigliucci, responsabile Energy Storage Innovation di EGP

Cosa fanno l’impianto di Potenza Pietragalla e...

Il nostro parco eolico di Potenza Pietragalla è stato il primo in Italia a essere integrato con un accumulo energetico basato su batterie al litio. L’impianto si trova in una porzione di rete esposta a problemi di gestione dei flussi di potenza nei momenti di elevata ventosità, in cui l’energia eolica deve transitare dagli impianti presenti nel sud Italia verso i consumatori del centro e del nord. Per questo già dal 2015 utilizziamo la batteria installata sull’impianto per prevedere in modo preciso, per ciascun giorno dell’anno, la potenza che l’impianto immetterà in rete il giorno successivo, a beneficio del gestore del sistema.

Entro la fine del 2018, introdurremo a Potenza Pietragalla una ulteriore innovazione: la possibilità di utilizzare la batteria per reagire in modo estremamente rapido alle variazioni di frequenza che si generano in rete, riproducendo di fatto l’inerzia propria delle masse rotanti degli impianti convenzionali.

Tale funzionalità, sarà utilizzata a partire dal 2020 in una sperimentazione che coinvolgerà sia il nostro impianto sia la porzione di rete di trasmissione a cui esso è connesso. Terna, il gestore italiano dei sistemi di trasmissione di rete che partecipa a Osmose e coordina questa sperimentazione, realizzerà una piattaforma di aggregazione che gestirà in sinergia sia le capacità di regolazione degli impianti rinnovabili con e senza accumulo, sia la flessibilità di alcuni carichi industriali energivori in grado di essere gestiti in modalità “demand response”.

La sperimentazione di Osmose rappresenterà un unicum in Italia, tuttavia Enel non è nuova neanche al tema del Demand Response. Enernoc, società acquisita da Enel nel 2016, rappresenta infatti il principale operatore al mondo nei servizi smart e digitali di gestione dell'uso dell'elettricità.

… quello di San Fiorano

In Lombardia, la centrale idroelettrica di pompaggio di San Fiorano servirà da laboratorio di test per verificare come utilizzare gli impianti di pompaggio per offrire servizi “cross-border” in quello che dovrà diventare il mercato unico europeo dei servizi di regolazione. L’obiettivo è dialogare virtualmente con un analogo in Slovenia per trasferire la capacità di accumulo dall’uno all’altro, mettendo a disposizione la capacità di regolazione nella rete che ne ha più bisogno (i meccanismi di mercato dovranno essere definiti nel corso del progetto Osmose).

Il percorso di integrazione ha già offerto buoni risultati sui cosiddetti “mercati del giorno prima”, perché stabiliscono a priori i contributi che ciascun impianto di generazione fornisce in funzione delle necessità energetiche del giorno seguente. Consumi e disponibilità effettivi delle rinnovabili, nonché eventuali problematiche sulla rete o agli impianti di generazione, rendono tuttavia necessario gestire in tempo reale l’equilibrio della rete attraverso i mercati dei servizi di regolazione, che ad oggi sono ancora diversi e indipendenti, tranne rare eccezioni, tra i vari paesi dell’Unione.

"L’Unione Europea promuove e finanzia progetti con player appartenenti a diversi Paesi, per sviluppare prodotti e creare un network che favorisca la competitività europea sui mercati globali. Grazie al progetto Osmose, Enel Green Power ed Enel Produzione hanno la possibilità di verificare in campo i servizi con cui valorizzare al meglio gli asset aziendali nel prossimo futuro, in Italia e nel mondo"

Silvia Olivotto, project manager Energy Store Innovation di EGP

Grazie a questo progetto, il nostro Gruppo ha la possibilità di sviluppare le soluzioni tecnologiche sperimentate in Europa anche in quei mercati, come Stati Uniti e Australia, dove è presente e dove sono già avviati gli investimenti nella gestione dei carichi di energia. Il futuro delle rinnovabili non è solo transfrontaliero, ma anche transcontinentale.