The regulation of the energy sector for the control of emissions and the promotion of renewable technologies is nowadays of primary importance at European level. It consists in the definition of requirements and polices useful to enhance the development of the power system within each country where the degree of integration among the transmission systems has become one of the major issues (ENTSO-E, ENTSO-G). This thesis consists in the validation of scenarios whit high integration requirement for the electricity transmission network at the target year of 2050. In particular, the introduction of different percentages of RES generation is simulated on a tool developed in Matlab environment and the enhancements to the grid structure (gathered from the Italian TSO Terna S.P.A.) for the same target year are addressed to a reference case (year 2020) in order to reach the increase in generation. After the implementation of a power flow problem for the definition of grid parameters in steady state condition, it has been possible to analyze the behavior of the transmission system through the application of a tool for stochastic uncertainty quantification. Finally, it is defined a condition for the safe operability of the grid and it is quantified the probability for each pattern of generation to respect it. The work performed wants to be an useful reference for the evaluation of the congruence between forecasts drafted at European level and the development plan for the empowerment of the Italian transmission system.
La regolazione del settore energetico per il controllo delle emissioni e lo sviluppo della produzione da energia rinnovabile ricopre al giorno d’oggi un ruolo fondamentale, sia a livello Nazionale che Europeo. In particolare, vengono considerati di primaria importanza scenari obbiettivo atti a definire politiche di integrazione tra i sistemi di trasmissione energetica di diversi paesi. Il lavoro di tesi descritto di seguito cerca di analizzare e validare il possibile livello di integrazione al 2050 del sistema di trasmissione elettrica Italiano con l’estero in un contesto caratterizzato dalla massiccia introduzione di generazione da FER. Consiste in una simulazione di power flow tramite metodo iterativo di Gauss in Matlab. Sono stati previsti nel codice sviluppato i lavori di rinforzo della rete diagnosticati nel Piano di Sviluppo dell’Operatore di Sistema (Terna S.P.A.) definendo anticipatamente un anno di riferimento (2020) mentre il mix di generazione è stato aggiornato basandosi su report sviluppati a livello Europeo. Sono state analizzati diversi scenari di produzione quantificando i parametri di rete ottenuti per mezzo di indicatori specifici. Infine è stato implementato un margine di sicurezza per l’utilizzo della rete e ne è stata definita la probabilità che venga rispettato o meno nei diversi contesti tramite il supporto di un programma per la quantificazione stocastica tramite metodo Monte Carlo. Il lavoro svolto vuole essere un punto di riferimento per un analisi di congruenza fra le politiche di intervento redatte a livello Nazionale e vari studi condotti a livello Europeo.
Impact of RES generation on the Italian transmission grid : mid and long term scenario analysis
PODDA, DAVIDE
2017/2018
Abstract
The regulation of the energy sector for the control of emissions and the promotion of renewable technologies is nowadays of primary importance at European level. It consists in the definition of requirements and polices useful to enhance the development of the power system within each country where the degree of integration among the transmission systems has become one of the major issues (ENTSO-E, ENTSO-G). This thesis consists in the validation of scenarios whit high integration requirement for the electricity transmission network at the target year of 2050. In particular, the introduction of different percentages of RES generation is simulated on a tool developed in Matlab environment and the enhancements to the grid structure (gathered from the Italian TSO Terna S.P.A.) for the same target year are addressed to a reference case (year 2020) in order to reach the increase in generation. After the implementation of a power flow problem for the definition of grid parameters in steady state condition, it has been possible to analyze the behavior of the transmission system through the application of a tool for stochastic uncertainty quantification. Finally, it is defined a condition for the safe operability of the grid and it is quantified the probability for each pattern of generation to respect it. The work performed wants to be an useful reference for the evaluation of the congruence between forecasts drafted at European level and the development plan for the empowerment of the Italian transmission system.| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/10589/146824