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Cogenerazione e flessibilità: nuove soluzioni integrate di efficienza energetica

La cogenerazione un'opportunità per l'autoproduzione dell'energia elettrica e l'efficientamento energetico, integrata nei nuovi programmi di bilanciamento della rete elettrica come risorsa flessibile

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mcTER Roma maggio 2019 Il ruolo della cogenerazione per la competitività e l'efficienza delle imprese - Sessione 1

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Gli atti dei convegni e più di 10.000 contenuti su www.verticale.net Pompe di Calore Termotecnica Industriale Pompe di Calore Roma, 9 maggio 2019 Cogenerazione e flessibilità:
nuove soluzioni integrate di
efficienza energetica
mcTer '' Roma Il ruolo della cogenerazione per la competitività e l'efficienza delle imprese 09 Maggio 2019 2 La nostra mission Enel X La mission di Enel X è di fornire soluzioni tecnologiche innovative che aiutino aziende, città e persone in tutto il mondo a creare Nuovo Valore, con strumenti che possano permetterci di costruire il futuro a cui aspiriamo. La mission di Enel X è di accelerare la transizione verso una mobilità sostenibile, verso consumi consapevoli ed efficienti, e verso la generazione di elettricità da fonti rinnovabili, aiutando le aziende, le città e le persone, a lavorare e crescere. La mission di Enel X è di trasformare la tua azienda, per scoprire modi ancora più intelligenti e innovativi per trarre il massimo dall'energia, portando così beneficio ai tuoi clienti, dipendenti e stakeholder. Enel X è nata per creare la nuova ''power economy' trasformando l''energia in potenza per tutti 3 4 Global Product Lines Enel X 3 Infrastruttura di ricarica
(pubblica e privata)
Manutenzione e servizi
connessi
Integrazione veicolo
rete elettrica
Integrazione in back-end
di OEM
e-Mobility Rete all''ingrosso di
connessioni a Fibra
ottica
Illuminazione intelligente e-City Soluzioni di Demand
response
ed Energy
storage
Generazione distribuita e
servizi energetici
Rispondiamo alle nuove necessità della clientela con tecnologie innovative Servizio di consulenza e
audit
Efficienza energetica Generazione distribuita
on e off site
Soluzioni di Demand
response
ed Energy
storage
e-Industries Home 2 Grid Servizi di installazione,
manutenzione e
riparazione
Sistemi di domotica Servizi finanziari e-Home Flessibilità Enel X''s presence Where we are in the world Iberia Italy Europe & Africa North America South America Asia Pacific Revenues:
~226 mn ' Revenues:
~146 mn ' Revenues:
~246 mn ' Revenues:
~338 mn ' Revenues:
~59 mn ' Revenues:
~13 mn ' Closing pro forma 2017 revenues include
EnerNOC and eMotorWerks full year The evolution of the energy sector The energy sector is experimenting a deep transformation
Digitalization and customer centricity will change the sector paradigm
Source: United Nations 2014; BNEF 2018, WEO 2017, IEA New customer needs lead to
customized services development with
sustainable approaches New customer needs Electricity is making up to 40% of the
growth in final energy consumption to
2040 Digital electricity infrastructure
investments: +45% between
2014 and 2016 Renewables penetration
by 2040: 60% Decarbonization Digitalization Electrification Batterie e nuove risorse di Flessibilità
basate sulla domanda
Fotovoltaico residenziale Gestione intelligente dell''intero ecosistema Solare ed Eolico Generazione rinnovabile
distribuita e intermittente
Sostituisce quella termica centralizzata e
programmabile 6 Un nuovo ecosistema energetico decentralizzato Veicoli Elettrici Nuovi quadri normativi e regolatori 7 Le emergenze di rete si verificano a causa di: ' non bilanciamento tra immissioni e prelievi
' Condizioni metereologiche estreme
' immissioni intermittenti da generazione rinnovabile. . Sbilanciamento della rete Offerta disponibile 6 PM 2 PM 10 AM 6 AM Domanda Il TSO interviene viene impiegato da Terna per bilanciare la rete a ridosso del
tempo reale, in caso di necessità,
evitando distacchi diffusi delle
utenze (brownouts) La Resilienza del Sistema Elettrico Probabili sbilanciamenti fino 1.700 ore/anno, 19% della base annua, con
6-16 GW di capacità mancante. Demand Response Source: Accenture, 2019 8 Il BSP valorizza la flessibilità per utenze commerciali, industriali e siti dotati di autoproduzione elettrica aggregando e offrendo servizi alla rete BSP Balance Service Provider : nuovo attore nel mercato dell''energia Trasmission System Operator Remunerazione Flessibilità Remunerazione Gestione del carico ~ ' Gestione di programmi di Demand Response in 11
nazioni con 30 operatori di rete
e utility. ' Più di 6.000 MW di capacità flessibile gestita, proveniente
da più di 14.000 siti
commerciali e industriali. ' 24h/365d Operations Center a Dublino. ' Servizi DR gestiti per mezzo di soluzioni tecnologiche
appositamente sviluppate,
esperti dedicati e processi
ottimizzati. 9 Enel X è il maggiore operatore mondiale di DR Canada Ontario Independent Electricity System Operator; Alberta Electric System Operator Stati Uniti PJM Interconnection; AEP I&M; FirstEnergy; PECO; ISO New England; New York ISO; ConEdison; Consumers Energy; Tennessee Valley Authority; Louisville Gas & Electric and Kansas Utilities; Tampa Electric Company; Electric Reliability Council of Texas; Midwest Energy; Pacific Power; Rocky Mountain Power; Pacific Gas and Electric; Southern California Edison; Tucson Electric Power Irlanda Eirgrid UK National Grid Polonia Polskie Sieci Elektroenergetyczne Italia Terna Corea del Sud Korea Power Exchange Giappone Kyushu Electric Power Company Taiwan Taiwan Power Company Australia Australian Electricity Market Operator; AusNet; ERM Power Retail Nuova Zelanda Transpower Il nuovo regolamento
UVAM Inquadramento normativo-regolatorio 11 Fase sperimentale Fase di regime Implementazione di progetti pilota finalizzati all''apertura del mercato per il servizio di dispacciamento (MSD) alla domanda elettrica, alle unità di produzione non convenzionali e ai sistemi di accumulo. Partecipazione di tutte le tipologie di risorse al mercato dei servizi di dispacciamento e al mercato della capacità, sulla base di regole comuni. Pacchetto comunitario in materia di
energia (Clean Energy Package) D. Lgs. 102/2014: decreto di recepimento
della direttiva 2012/27/UE in materia di
efficienza energetica Delibera 300/2017: progetti pilota per la
partecipazione di ulteriori risorse al MSD Electricity Balancing Code 12 Il flusso operativo tipico del DR 1 il TSO prevede un problema di stabilità della rete e notifica la necessità di un ordine di bilanciamento all''aggregatore 2 L''aggregatore individua il carico e/o la generazione del suo portafoglio di clienti necessari per aumentare o diminuire l''uso di energia 3 I clienti attuano (manualmente o automaticamente) i piani di modulazione 4 La riduzione o l''incremento del carico viene utilizzato da TSO per l''equilibrio della rete 5 I clienti ricevono dall''aggregatore una remunerazione per la modulazione effettuata Gli attori coinvolti 13 GME: gestore dei mercati dell''energia a pronti (MSD) Terna: responsabile della gestione ed equilibrio della rete
e quindi «utilizzatore» della flessibilità BSP: Balancing Service Provider è il soggetto titolare della
UVAM e responsabile della prestazione del servizio offerto
in MSD Prosumer: impianto o porzioni d''impianto che consumano/producono energia e possono mettere a
disposizione del BSP flessibilità UVAM: Unità Virtuale Abilitata Mista costituita tramite l''aggregazione della flessibilità di più Prosumer Ordine: Ordine di attivazione della flessibilità impartito ~ Mercato MSD BSP UVAM Perimetri di Aggregazione 15 perimetri geografici all''interno dei quali ciascun BSP può aggregare Risorse Flessibili. I siti che compongono l''UVAM devono risiedere in un unico perimetro di
aggregazione 14 15 UVAM e Sito Requisiti di partecipazione Potenza Massima di Controllo dell''UVAM
almeno pari a 1 MWe capacità di sostenere la
modulazione per 2 ore consecutive Capacità di modulare in riduzione il prelievo (o
incremento di immissione) entro 15 minuti dalla ricezione dell''ordine di dispacciamento di
Terna Essere dotato di una Unità Periferica di Monitoraggio (UPM) Possono essere inclusi in una UVAM i soli
carichi elettricamente distinti da quelli impegnati per servizi di interrompibilità e misurabili separatamente UVAM SITO Quando Dal Lunedì al Venerdì Dalle 14:00 alle 20:00 GIORNI ORE Le UVAM '' Le Condizioni e gli Economics del 2019 Cadenza Aste Annuale per potenze disponibili su base annua
Mensili per potenze disponibili mensilmente
Infrannuali con inizio a aprile, luglio, ottobre e
disponibilità fino a dicembre Corrispettivo Fisso sulla potenza
resa disponibile
Al ribasso su una base d''asta di 30.000 '/MW anno Obblighi Disponibilità almeno per 4h consecutive Decremento lineare del corrispettivo fisso fino al
limite del 50% per 2h consecutive di disponibilità Note Se gli obblighi non si verificano per almeno il 70% dei giorni, la remunerazione mensile è comunque pari a zero Dopo 5 modulazioni KO l''UVAM perde il diritto alla remunerazione fissa (KO se energia erogata < 70%). Nessun costo per il Cliente 16 Corrispettivo Variabile sull''Energia scambiata in modulazione Bidding non superiore allo «strike-price»
(400 '/MWh) Quantità approvvigionate 17 Approvvigionamento a termine risorse per MSD Area A Area B Asta annuale Asta infrannuale Quantità disponibile a maggio Quantità disponibile Asta mensile (aprile) 800 332,8 144,5 84,2 322,7 MW 200 17,1 20,3 27,7 162,6 MW I vantaggi dell''aggregazione all''interno delle UVAM Partecipazione possibile per piccole potenze Maggiori possibilità di valorizzazione delle proprie risorse di consumo Valorizzazione degli impianti di generazione in grado di modulare in incremento Maggiori gradi di libertà per il rispetto dei vincoli di offerta Massimizzazione della remunerazione relativa fissa e variabile 18 Il Servizio di Enel X 19 Processi dedicati
' Analisi della flessibilità dei processi industriali
' Compilazione di un Piano di Modulazione del Carico personalizzato
' Centralizzazione del dispatching sulla nuova Sala Controllo attiva 24/365 per gestione esclusiva dei programmi di Demand Response Piattaforma Software dedicata
' Installazione di dispositivi per lettura automatica dei dati di consumo e modulazione ' Invio automatico di sms/email in caso di ordine di bilanciamento
' Storico ordini di bilanciamento Team dedicato
' Supporto commerciale dedicato (Key Account Manager)
' Supporto tecnico dedicato per temi di flessibilità (Customer Operations Manager)
' Supporto di back office dedicato per temi di flessibilità (Back Office Manager) Individuazione e
valorizzazione
della flessibilità
Gestione operativa Interlocutori
dedicati
Business Cases 21 Perimetro di aggregazione 4-NOV_MI Provincia MI Consumo medio processo 21 MW Potenza CHP 25 MW Potenza modulabile 4 MW Il Cliente ha deciso di valorizzare la potenza elettrica del CHP
eccedente i fabbisogni La modulazione viene effettuata esclusivamente come incremento
della potenza prodotta dal CHP L''assetto di funzionamento tipico dell''impianto è l''inseguimento
elettrico
Business Case 1
CHP 22 -1,00 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 Baseline(i) ENEmis(i) Livello da raggiungere Rampa La valutazione della
performance è basata
sull''energia erogata in
ciascun quarto d''ora Una modulazione Business Case 1
CHP Business Case 1 23 Valore Totale Annuo
120.000 ' + 5.200 ' = 125.200 ' 30.000 '/MW/anno x
4 MW 100 '/MWh x
52 MWh/anno Remunerazione prevista per la
partecipazione con disponibilità 100% e
nell''ipotesi di 52 MWh di modulazione/anno Ipotesi Potenza modulante 4 MW Remunerazione 100 '/MWh Valore prodotto a termine 30.000 '/MW/anno CHP Business Case 2 24 La presenza di aste mensili permette di valorizzare impianti di consumo e di produzione spiccatamente stagionali nei soli periodi in cui la potenza modulabile è effettivamente disponibile Rete di teleriscaldamento urbano a servizio di
edifici residenziali + terziario La modulazione viene effettuata con i
cogeneratori installati in centrale La potenza modulante è disponibile solo nella
«stagione calda» P el CHP ' 7,5 MWe Teleriscaldamento Business Case 3 25 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Pmax_TLR Pel_mesiDIS Pel_mesiPAR 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 P_Disp_teorica P_Disp_reale Note:
Intervallo orario
considerato: 14:00-18:00 Giorni settimanali
considerati: lunedì-venerdì Periodo considerato: gen 18 - dic 18 Mese P_Disp (MW) 1 0,2 2 0,2 3 0,2 4 3,2 5 7,5 6 7,5 7 7,5 8 7,5 9 7,5 10 5,3 11 1 12 0,2 3% 3% 3% 43% 100% 100% 100% 100% 100% 71% 13% 3% 4 MW eq Teleriscaldamento Business Case 3 26 Valore Totale Annuo
120.000 ' + 5.760 ' = 125.760 ' 30.000 '/MW/anno x
4 MW eq 120 '/MWh x
48 MWh/anno Ipotesi Potenza modulante 4 MW eq Remunerazione 120 '/MWh Valore prodotto a termine 30.000 '/MW/anno Teleriscaldamento Business Case 3 27 Aggregazione produzione e consumo UVAM composta da 3 siti: due consumatori e
un autoproduttore (cogenerazione) La modulazione viene effettuata sia con la
riduzione del consumo di processo che tramite
incremento della produzione La potenza elettrica modulante complessiva è
pari a 3 MWe UVAM 3 MW 0,7 MW consumo 1,1 MW consumo 1,2 MW produzione CHP Dispacciamento Dinamico Ottimizzato (DDO) 18/05/2019 28 Il servizio MERCATI ENERGETICI IMPIANTO PRODUTTIVO CENTRALE CHP DISPONIBILIT' & VINCOLI PREVISIONE FABBISOGNI ENERGETICI FORECAST PREZZI ASSETTI CENTRALE FORNITURA VETTORI ENERGETICI Enel X gestisce gli impianti di cogenerazione
programmando i profili di produzione in base ai
forecast di prezzo dei diversi mercati energetici
(MGP e MI) e ai forecast dei fabbisogni
energetici. Tale gestione è definita Dispacciamento
Dinamico Ottimizzato (DDO), ed è finalizzata alla
riduzione del costo di esercizio della centrale. Il DDO per i nostri clienti consiste nell''invio il
giorno prima del profilo di produzione orario
all''impianto di cogenerazione, ed eventualmente
modifiche ai programmi a seguito dei mercati
infragiornalieri (MI). IL SERVIZIO:
Enel X invia il giorno prima la programmazione oraria del profilo di produzione dell''impianto al fine di massimizzare i ricavi e minimizzare i costi di esercizio = ottimizzazione economica Peak Management 18/05/2019 29 Il servizio RETE ELETTRICA IMPIANTO PRODUTTIVO PRELIEVO POTENZA MONITORAGGIO E REGOLAZIONI Nella bolletta dell''energia elettrica esistono voci
relative alla potenza prelevata dalla rete. Il
valore è misurato prendendo il massimo prelievo
quartorario rilevato nel mese. Enel X fornisce un servizio per limitare il prelievo
di potenza dalla rete, riducendo quindi gli oneri
pagati in bolletta. Con un sistema automatico, si controllano i
prelievi da rete in tempo reale e si attivano le
regolazioni sugli impianti per limitare il prelievo
istantaneo da rete. IL SERVIZIO:
Enel X monitora il prelievo da rete di potenza elettrica e regola alcuni carichi = ottimizzazione economica Thank you roberto.marconi2@enel.com
Mob. +393663046971


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