Antonio PICCOLO | Projects

IMPATTO E GESTIONE DELLA DOMANDA DI ENERGIA ELETTRICA SULLE RETI DI DISTRIBUZIONE IN PRESENZA DI VEICOLI ELETTRICI

Il progetto di ricerca partirà dall’analisi delle tecniche e delle metodologie per la caratterizzazione del carico elettrico aggiuntivo introdotto dagli EV sulle reti di distribuzione in termini di potenza e di energia e in termini di intervallo di tempo e/o fasce orarie di maggior assorbimento. In seguito l’attenzione si focalizzerà sulla valutazione dell’impatto dei veicoli elettrici sul sistema elettrico e sulle soluzioni innovative, come l’introduzione di sistemi di accumulo e la gestione ottimizzata delle ricariche, per mitigare gli effetti negativi dovuti principalmente al transito di correnti eccessive sulle linee e in corrispondenza dei trasformatori secondari, alla modifica dei profili di tensione lungo la rete.Le attività prevederanno anzitutto l’analisi di una grande quantità di dati reali, acquisiti col progetto sulla mobilità sostenibile “Cooperative Systems for Sustainable Mobility and Energy Efficiency” (COSMO), finanziato dall’UE (2013). I dati di COSMO, riguardanti il numero di veicoli convenzionali che affluiscono ogni giorno nelle aree di parcheggio dell’Università di Salerno, i tempi di arrivo e i relativi tempi di sosta, saranno utilizzati per realizzare un modello statistico in grado di descrivere l’affluenza oraria nelle aree di sosta a seconda del giorno, della settimana e del mese. In questo modo, noti la distribuzione temporale degli arrivi e delle permanenze di un veicolo all’interno di un’area di parcheggio nonché il numero e la tipologia di stazioni di ricarica installate, è possibile stimare qualitativamente e quantitativamente i picchi di assorbimento dovuti agli EV e la loro posizione temporale all’interno della giornata.In seguito, verrà analizzato l’impatto della diffusione di veicoli elettrici sulle reti di distribuzione attuali. L’analisi, incentrata sulla individuazione di eventuali violazioni dei limiti di transito sulle linee di distribuzione e sui trasformatori di cabina secondaria, punterà a valutare la potenziale riduzione di affidabilità del sistema elettrico dovuta all’aumento di sovraccarichi nel sistema; infine, verrà quantificata la variazione dei profili di tensione lungo le linee in seguito alla richiesta di potenza delle stazioni di ricarica con l’obiettivo di individuare gli interventi necessari per continuare a garantire i livelli di tensione richiesti.Verrà investigato l’utilizzo di sistemi di accumulo dell’energia per gestire la domanda aggiuntiva introdotta dagli EV implementando funzionalità di peak shaving e/o load following sulla rete di distribuzione per un uso più efficiente dell’energia. Tale soluzione consente di impostare e risolvere diversi tipi di problemi di ottimizzazione dal punto di vista tecnico e/o economico: in particolare, è possibile minimizzare la capacità del sistema di accumulo tramite opportuno dimensionamento e corretta disposizione sulla rete di sistemi di storage distribuiti, gestire il sistema di accumulo limitando la profondità di scarica per aumentarne il tempo di vita previsto, minimizzare le perdite sulla rete. Dal punto di vista economico, invece, è interessante massimizzare l’accumulo di energia nelle fasce orarie in cui il prezzo è più basso o l’accumulo dell’energia prodotta dalle fonti rinnovabili. Saranno studiati, inoltre, e implementati algoritmi innovativi per la gestione delle ricariche degli EV, finalizzata ad una riduzione del picco di assorbimento sull’infrastruttura di rete, compatibile con i tempi di sosta previsti dall’utente. Sarà possibile, così, ridurre le congestioni lungo la rete evitando di caricare contemporaneamente tutti i veicoli che lo richiedono. Saranno implementati, dunque, differenti algoritmi di schedulazione che minimizzano il carico elettrico aggiuntivo e/o le variazioni dei profili di tensione lungo la rete di distribuzione, introdotte dagli EV. Si valuteranno anche i benefici di applicazioni vehicle-to-grid, utilizzando, cioè, le batterie degli EV in carica per supportare la rete quando è necessario.