Lowering Ortigia's Voltage

Progetto

Scopo della ricerca progettuale è l’analisi, l’ottimizzazione e la sperimentazione dell’interazione tra la domanda di energia di edifici, anche in forma aggregata, la produzione non programmabile da fonti rinnovabili e l’accumulo d’energia, attraverso l’utilizzo di prototipi messi a sistema grazie a soluzioni ICT innovative. In particolare, precedenti esperienze di R&S svolte dai partner saranno messe a fattore comune per lo sviluppo, attraverso un approccio olistico e partecipato, di una Microrete Resiliente che integri l’infrastruttura energetica e l’infrastruttura delle telecomunicazioni, nonché i relativi servizi al fine di potere garantire:

  • Minimo costo del chilowattora elettrico (grazie alla massimizzazione dello sfruttamento delle risorse energetiche rinnovabili e attraverso l’adozione di soluzioni intelligenti e di algoritmi decisionali che utilizzino dati di prestazioni della microrete in tempo reale)
  • Minimo costo ambientale (attraverso l’adozione di tecnologie sviluppate seguendo approcci di eco-design analizzando l’intero ciclo di vita delle stesse e attraverso l’adozione di soluzioni intelligenti e di algoritmi decisionali che utilizzino dati di prestazioni della microrete in tempo reale)
  • Massima sicurezza di approvvigionamento energetico combinando differenti fonti di generazione, l’accumulo energetico e la connessione con la rete di distribuzione pubblica (attraverso la generazione e l’accumulo diffuso e coordinato di energia elettrica).

Elemento abilitante è un sistema integrato (generazione-accumulo-trasmissione) che consente la realizzazione del un concept di Microrete resiliente è un sistema integrato di generazione e accumulo programmabili per bilanciare la non programmabilità delle fonti energetiche rinnovabili (come quelle solari ed eolica). Con l’obiettivo di sviluppare un innovativo sistema di generazione e accumulo per la gestione di una micro rete in corrente continua, presso i laboratori del CNR-ITAE è in test un microcogeneratore a celle a combustibile con tecnologia SOFC alimentato a gas naturale e capace di produrre energia elettrica (1.5 kW) in corrente continua (400 Vcc) e calore (1.9 kW).

Obiettivi


  • Un costo minimo del chilowattora elettrico
  • Minimo costo ambientale
  • Massima sicurezza di approvvigionamento energetico combinando differenti fonti di generazione, l’accumulo energetico e la connessione con la rete di distribuzione pubblica.

Prototipo

Il prototipo finale sarà la sintesi di differenti singoli prodotti:

  • cavo ibrido per la trasmissione di potenza e dati;
  • sensori e misuratori delle prestazioni della microrete;
  • sistemi elettrochimici di generazione e accumulo di energia elettrica;

Al fine di traghettare i prototipi verso l’industrializzazione degli stessi e allo sviluppo di un concept di microrete resiliente che mette a sistema i singoli prodotti innovativi.

Tecnologie

Verrà utilizzato un sistema di elettrificazione in DC:

  • Pannelli fotovoltaici
  • I carichi avranno input in DC, e saranno costituiti da sistemi di ricarica di vari devices e mezzi elettrici
  • Impianto di generazione collegato ai carichi attraverso una linea di distribuzione in DC (parte Riva Della Posta in Ortigia)
  • La distribuzione sarà realizzata con cavi DC
  • Microcogeneratore SOFC (Solydera) in test al CNR-ITAE

Le tecnologie adottate saranno volte anche alla minimizzazione dell’impatto ambientale e architettonico con particolare attenzione all’interazione con il patrimonio edilizio storico, ad esempio utilizzando cavi ibridi multifunzione e infrastrutture ICT esistenti.

Dimostratori

ORTIGIA-SIRACUSA

Il sito studiato si sviluppa intorno al ponte parapedonale di nuova costruzione.

Verrà utilizzato un sistema di elettrificazione in DC:

  • I pannelli fotovoltaici verranno installati sulla terrazza piana di un immobile sito in Via Eritrea, sulla Riva Fonte Gallo avente superficie di circa 200 m q
  • I carichi avranno input in DC, e saranno costituiti da sistemi di ricarica di vari devices e mezzi elettrici
  • l’impianto di generazione (parte Riva Fonte Gallo) sarà collegato ai carichi attraverso una linea di distribuzione in DC (parte Riva Della Posta in Ortigia)
  • La distribuzione sarà realizzata con cavi DC installati entro cavidotti collocati sulle strutture del ponte parapedonale di nuova costruzione.

PALERMO

Data la difficoltà nell’individuare in ambito urbano un sito che possa ospitare il dimostratore per l’intera durata del progetto, con spazi sufficienti a ricevere un container e possibilmente predisposto per la posa di un generatore fotovoltaico, si è pensato di realizzare una tettoia fotovoltaica nelle vicinanze della quale sarebbe possibile collocare il container contenente le apparecchiature del sistema di generazione. La microrete resiliente verrebbe sviluppata  in un’area circoscritta, all’interno della quale sarebbe possibile realizzare la distribuzione in CC/CA e posizionare tutti o parte dei carichi elettrici necessari alle fasi di ricerca industriale e sviluppo sperimentale