ISMI - Integrated Storage for Microgrid Innovation

Lo scenario energetico nelle isole minori

Il sistema energetico della maggior parte delle isole minori, ossia quelle isole non elettricamente interconnesse alla terraferma, è basato su un modello tradizionale a combustibili fossili, con una produzione molto costosa e con consumi poco efficienti, nonostante nella maggior parte dei casi siano disponibili ampie risorse rinnovabili (eolico, fotovoltaico e da fonte marina). La rapida riduzione dei prezzi delle rinnovabili, gli impegni climatici e l’evoluzione normativa stanno però rapidamente cambiando questo contesto, introducendo un crescente sfruttamento di tali risorse rinnovabili.

Lo scenario delle reti isolate o debolmente connesse elettricamente alla terraferma, come quello delle isole minori che si avviano in un percorso di sostenibilità energetica, rappresenta un ambiente ideale per anticipare soluzioni mirate ad ottimizzare le scelte che porteranno ad una trasformazione della rete elettrica in smart grid. 

Il progetto ISMI

Nel progetto ISMI, acronimo di Integrated Storage for Microgrid Innovation, E-Distribuzione, in qualità di soggetto Capofila, propone un programma di interventi innovativi votati a migliorare la gestione della rete delle isole minori italiane. 

In queste realtà, infatti, dove la generazione principale è basata su fonti fossili, la diffusione di generazione da fonti rinnovabili non programmabili fino ad oggi è stata pressoché assente perché frenata dai problemi di coordinamento fra carico e generazione che insorgerebbero in contesti geograficamente limitati e privi di interconnessione con il sistema elettrico intercontinentale.

Il progetto, che rientra all’interno del bando nazionale del MISE (ora MIMIT) “PON Grandi Progetti R&S – PON IC 2014/2020 Agenda Digitale e Industria Sostenibile”, vede coinvolta E-Distribuzione insieme ad altri partners, come delle PMI specializzate nello sviluppo di soluzioni innovative nel settore delle energie rinnovabili quali EtnaHitech e Tera srl. Il budget complessivo del progetto è di circa 6,9 milioni di euro di cui finanziati 5,40 circa.

Le attività del progetto ISMI si sono svolte nel periodo 2019-2023: durante questi anni, E-Distribuzione, supportata tra gli altri da enti di ricerca quali l’Università di Bari e il CESI (Centro Elettrotecnico Sperimentale Italiano), ha sviluppato l’architettura per il controllo efficiente e stabile delle reti isolate (microgrid), integrando logiche di controllo, sia a livello globale di rete che locale, dei sistemi di generazione da fonte rinnovabile e convenzionale con i sistemi di accumulo dell’energia. 

Il Microgrid Controller

Tali logiche sono state quindi implementate nel Microgrid Controller, il dispositivo fisico in grado di attuare il coordinamento fra tutti gli elementi costituenti la microrete. I vantaggi riscontrati dall’utilizzo di questo dispositivo unito ai vari componenti della microrete sono un esercizio sicuro e stabile del sistema, una riduzione dell’impiego di combustibili fossili, una maggiore efficienza nella generazione di tipo tradizionale ma soprattutto un aumento della penetrazione delle fonti rinnovabili, tutti aspetti fondamentali per la gestione delle reti elettriche isolate di queste isole.

Per garantire, inoltre, il monitoraggio e la stima dello stato della rete, indispensabili per il controllo della stessa ai fini di ottimizzarne l’esercizio, sono stati realizzati anche opportuni strumenti di monitoraggio. 

Le principali finalità del progetto sono rappresentate dalla definizione e test di un sistema in grado di controllare i generatori, diesel e da fonte rinnovabile, i sistemi di accumulo e tutti gli altri componenti presenti all’interno della microrete. I benefici riscontrabili, oltre a quelli già citati in precedenza, sono legati al rendere la realtà delle isole minori sempre più costante, resiliente e in grado di gestire con maggiore facilità il bilancio energetico tra richiesta e produzione che in questi casi è ancora più delicato e aleatorio.

Il progetto si è svolto principalmente in due fasi, di cui quella iniziale si è svolta a Bari ed è stata relativa allo sviluppo di un simulatore dimostrativo. In questa fase si sono svolte le attività di simulazione digitale real-time del sistema che hanno permesso di definire tutto l’apparato di Microgrid Controller. Nella seconda fase, che si è invece svolta a Catania, si è proceduto a validare i prototipi di microrete, coinvolgendo un segmento di rete in Bassa Tensione reale.

ISMI ha rappresentato non solo la prima sfida per l’innovazione su un tema ancora non troppo conosciuto, ma ha dato il via a tutti i progetti futuri per le isole minori di cui E-Distribuzione è sempre in prima linea.

Per approfondire:

Di seguito sono disponibili papers di approfondimento presentati alle varie conferenze nazionali ed internazionali riguardanti attività legate al progetto ISMI