NP-RES contribution in the italian seasonal residual load for the year 2030 : accentuating the potential role of electrification demand for heating, industry and EV's

In Italy, in the coming years, decarbonizing energy systems will be achieved thanks to solar and wind technologies. These two RES are non-programmable, that means that the whole system will need flexibility, precisely, for minimizing as much as possible the excess generation of renewable technologies. In 2018, the European Union set a binding target of at least 32% of RES in the Union’s gross final energy consumption by 2030 [1]. As illustrated in the 2018 draft of the National Energy and Climate Plan (NECP), Italy has committed to contribute to this overall EU target by achieving at least 30% of RES in national gross final energy consumption by 2030. Main findings of this work showed an equilibrated production between Wind and PV's throughout the year, highlighting the efficacy of PV’s in summer. The highest Wind production is seen in holiday winter season. Summer proved the highest unbalanced contribution of NP-RES, while autumn the most balanced. Load contribution shows similarities concerning quantity and behavior for summer and winter. The highest load is shown on weekday, winter season. Regarding EV’s, the lion's share of electric vehicles is shown during sunlight hours. The working day profile signals a peak right after the conclusion of working hours, while the holiday peak reaches it at noon. The industrial load in working hours shows a constant demand, somewhere between 8.00 to 9.00 [GW]. The contribution of electrification heating demand has a key share in winter season, accounting for 12% of the holiday winter season load. The overall residual profile, obtained by the difference of the seasonal load and non-programmable renewable generation for each typical day is obtained. In general, residual load profiles consisted of two convex shapes. However, two typical days profiles proved different trends. Spring holiday season shows negative load, approximating 1.20 [GW] at lunch time, surmising two things: the advent of PV's high production for the coming season combined with the lowest demand of the typical day studied.

In Italia, nei prossimi anni, la decarbonizzazione dei sistemi energetici sarà realizzata grazie alle tecnologie solari ed eoliche. Queste due FER non sono programmabili, il che significa che l'intero sistema avrà bisogno di flessibilità, appunto, per minimizzare il più possibile la generazione in eccesso delle tecnologie rinnovabili. Nel 2018, l'Unione Europea ha fissato un obiettivo vincolante di almeno il 32% di FER nel consumo finale lordo di energia dell'Unione entro il 2030 [1]. Come illustrato nella bozza 2018 del Piano Nazionale Energia e Clima (PNE), l'Italia si è impegnata a contribuire a questo obiettivo generale dell'UE raggiungendo almeno il 30% di FER nel consumo finale lordo di energia nazionale entro il 2030. I principali risultati di questo lavoro hanno mostrato una produzione equilibrata tra eolico e fotovoltaico durante tutto l'anno, evidenziando l'efficacia del fotovoltaico in estate. La produzione eolica più elevata si registra durante le vacanze invernali. L'estate si è dimostrata la stagione con il maggior contributo sbilanciato delle NP-RES, mentre l'autunno è stato il periodo più equilibrato. Il contributo del carico mostra analogie in termini di quantità e comportamento per l'estate e l'inverno. Il carico più elevato si registra nei giorni feriali della stagione invernale. Per quanto riguarda i veicoli elettrici, la parte del leone la fanno le ore di luce solare. Il profilo del giorno lavorativo segnala un picco subito dopo la fine dell'orario di lavoro, mentre il picco festivo si raggiunge a mezzogiorno. Il carico industriale nelle ore lavorative mostra una domanda costante, tra le 8.00 e le 9.00 [GW]. Il contributo della domanda di riscaldamento dell'elettrificazione è fondamentale in inverno.