Energy management system. A tool for optimizing energy consumption in a smart grid context

The sudden renewable energy sources penetration involving European Countries raised several problems connected to the electrical grid, forcing them to adopt new technological solutions. Smart grids are under study and development while new actors have to be introduced in the energy dispatching scenario. This thesis presents a software tool called Energy Management System whose role is to provide services whether to the grid and to the energy market or to the customers by coordinating distributed generation and power consumption by means of the application of Demand-Response. After a detailed introduction regarding the architecture and features, two different applications of this tool are analyzed in domestic and public contexts. Subsequently, this work focuses on the electric vehicle recharging infrastructure, one of the electric actors managed by such a system, describing a strategy for smart load shifting according to local energy availability, price and final users requirements with the purpose of supplying an acceptable level of charge service at the minimum cost.

Il forte e repentino aumento di energie rinnovabili negli stati europei ha sollevato problemi relativi alla gestione della rete elettrica costringendo questi ultimi ad adottare nuove soluzioni tecnologiche. Molte ricerche si concentrano oggi sull’introduzione di Smart Grids mentre il settore dell’energia necessita di nuove figure. L’elaborato di tesi qui presente ha lo scopo di presentare uno strumento chiamato Energy Management System il cui scopo è fornire un duplice servizio alla rete e allo stesso tempo ai clienti finali coordinando la loro generazione distribuita con gli usuali consumi elettrici applicando tecniche di Demand-Response. Dopo un’ accurata introduzione in merito all’architettura e le sue funzionalità, verranno presentate due differenti applicazioni di questo innovativo strumento considerando sia contesti domestici che pubblici. Successivamente il lavoro verterà sull’infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici, uno degli attori gestiti dal sistema, descrivendo una strategia per lo spostamento intelligente dei carichi considerando l’energia prodotta localmente, il prezzo di acquisto ed i bisogni degli utenti finali allo scopo di fornire un adeguato servizio di ricarica al minor costo possibile.