Distributed Energy Resource Management Systems (DERMS)

 

Trovare un equilibrio fra domanda e offerta: probabilmente la più grande sfida dell'industria energetica. Inoltre, con l'aumento delle risorse rinnovabili questo squilibrio diventa ancora più problematico. Mentre l'industria passa da centrali elettriche obsolete a risorse energetiche decentralizzate, come sfruttare i Distributed Energy Resource Management Systems (DERMS)? Ce lo spiega Alan Binning, Regional Sales Manager a COPA-DATA UK, che esamina una storia di successo DERMS.

 

Come il nome suggerisce, i DERMS (sistemi di gestione delle risorse energetiche distribuite) sono utilizzati per gestire la generazione distribuita di energia e i dispositivi di accumulo sulla rete dispone. Le piattaforme software DERMS sono progettate per prevedere, monitorare, controllare e coordinare le risorse energetiche distribuite (DERS) da una serie di fonti, tra cui cellule fotovoltaiche, parchi eolici e sistemi di accumulo.

 

I Distributed Energy Resource Management Systems (DERMS) consentono all'operatore di capire con uno sguardo dove è posizionata ciascuna risorsa su un sistema di distribuzione. Per le reti energetiche complesse, questi sistemi possono ancora gestire grandi numeri di risorse distribuite, incluse le volatili risorse di energie rinnovabili.

 

 

I sistemi di gestione delle risorse energetiche distribuite (DERMS) per le energie rinnovabili

 

Facciamo un esempio. Immaginiamo una rete che includa diverse fonti di energia rinnovabile, tra cui una centrale idroelettrica e una centrale eolica, ciascuna posizionato in una regione geografica diversa.

Diversamente dalle centrali idroelettriche la cui potenza può essere meglio gestita, le centrali eoliche hanno spesso difficoltà nel gestire i picchi di elettricità imprevisti. Ad esempio, quando soffia vento forte non c'è modo di limitare l'elettricità generata e di accumulare l'energia in eccesso. Questo problema è comune per le centrali eoliche, in quanto producono per la maggior parte di notte quando la domanda energetica è bassa.

 



Ergonomia per l’energia rinnovabile

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Quando si verificano questi picchi di produzione elettrica, c'è il rischio di causare cortocircuiti e blackout sula rete a causa di picchi di energia che sovraccaricano il sistema. Per evitare il problema, questa energia viene spesso deviata fuori dalla rete. Dunque sprecata.

 

 

Accedendo all'intera rete di distribuzione, gli operatori possono usare i sistemi di gestione delle risorse energetiche distribuite (DERMS) per gestire meglio questi picchi di energia. Nell'esempio fatto, si potrebbe ridurre la fornitura di energia dalla centrale idroelettrica chiudendo un'area della diga. Questo consentirebbe al picco di energia eolica di entrare in sicurezza nella rete senza generare interruzioni anomale.

Tuttavia, i Distributed Energy Resource Management Systems (DERMS) devono incorporare diversi altri sistemi per raggiungere questo livello di gestione. Ciò significa integrare sistemi Distribution Management Systems (DMS), Outage Management Systems (OMS) e Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA). Combinando queste tecnologie sotto un unico ombrello, gli operatori dispongono di una panoramica completa del quadro energetico e le informazioni per prendere tali decisioni.

 

Detto ciò, realizzare questa architettura complessa non è sempre facile.



zenon come Sistema di Gestione...

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zenon come Sistema di Gestione della Distribuzione

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Gestione indipendente

I numerosi sistemi applicati ai diversi generatori energetici e ai dispositivi di accumulo pongono una sfida all'intero settore: garantire la comunicazione fra tutti i sistemi. Questo risulta particolarmente difficile a causa degli innumerevoli protocolli impiegati nei sistemi individuali nell'industria energetica. Per rendere possibile questa comunicazione, i fornitori di utenze devono scegliere un sistema software indipendente.

 



KOMIPO (South Korea)

Success Story

KOMIPO (South Korea)

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La piattaforma software zenon di COPA-DATA è stata utilizzata per collegare diversi protocolli sotto l'ombrello DERMS. Ciò è stato dimostrato in un progetto sull'isola coreana di Jeju, dove zenon è stato impiegato per bilanciare l'energia di una centrale eolica nello smart grid di prova nazionale.

 

 

Usando i Distributed Energy Resource Management Systems (DERMS) e zenon, Korea Midland Power Co. ha realizzato un rivoluzionario Electrical Equipment Control and Monitoring System (ECMS). Il lavoro è stato basato sul protocollo IEC 61850, uno standard internazionale relativo alla comunicazione per i dispositivi elettronici nelle sottostazioni elettriche.

 

 

Gestendo i dati provenienti da sette turbine eoliche e un sistema di gestione di batterie al litio ad elevate prestazioni, Battery Management System (BMS), il progetto necessitava di una piattaforma in grado di monitorare con precisione dati di diverse fonti. Inoltre, poiché il progetto gestiva risorse energetiche, doveva anche assicurare che la rete non si sovraccaricasse, anche in caso di fluttuazioni dell'offerta.

Korea Midland Power Co. ha utilizzato zenon per mostrare agli operatori i dati provenienti dalle risorse distribuite. Ciò gli ha consentito di controllare quanta energia è immagazzinata nelle batterie e quanta viene trasferita direttamente alla rete. Non solo: il software ha anche permesso agli operatori di definire delle regole su quando l'energia deve essere accumulata nelle batterie. Grazie ai dati energetici incorporati l'azienda può gestire l'energia tempestivamente e in maniera profittevole. 



KOMIPO (South Korea)

Best Practice Sheet

KOMIPO (South Korea)

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Ad esempio, durante la notte quando l'elettricità è più economica per la bassa domanda, l'energia assicurata dal sistema viene accumulata nelle batterie e poi rivenduta alla rete solo quando raggiunge il miglior prezzo. Non solo questo dimostra la capacità dei sistemi di gestione delle risorse energetiche distribuite (DERMS) di ottimizzare l'efficienza energetica, ma anche i guadagni.

 

 

Trovare un equilibrio fra domanda e offerta è una delle maggiori sfide dell'industria energetica e la crescente resilienza delle risorse energetiche complica la questione. Allungando lo sguardo verso il futuro, gli impianti di produzione di energia rinnovabile continueranno a crescere di importanza e i Distributed Energy Resource Management Systems (DERMS) diventeranno essenziali per ottimizzare la generazione distribuita e i dispositivi di accumulo sulla rete.

 

Questo articolo è stato anche pubblicato da Alan Binning su LinkedIn.