Integrazione di nuove procedure per la verifica dell'adeguatezza a brevissimo termine sulla rete di trasmissione nazionale

Da sempre la ricerca di nuove soluzioni per l’ottimizzazione delle risorse di generazione ha avuto grande importanza nell’ambito dell’esercizio dei sistemi elettrici di potenza; la recente crescente penetrazione di fonti rinnovabili (fotovoltaico e eolico), caratterizzate da produzione aleatoria ed intermittente, porta a nuove criticità nella gestione del sistema elettrico. Come noto, uno dei compiti fondamentali di un Transmission System Operator è quello di permettere l’integrazione delle nuove fonti rinnovabili, nella prospettiva di perseguire gli obiettivi di sostenibilità ed economicità fissati per il settore elettrico entro il 2020. Ciò richiede la definizione di nuove procedure sia per la pianificazione della rete di trasmissione, sia per l’esercizio, al fine di garantire un adeguato livello di qualità e sicurezza nella fornitura dell’energia elettrica. Tali standard possono essere soddisfatti in presenza di un sistema che risulti adeguato e sicuro, ossia con sufficienti risorse disponibili (di trasmissione e generazione) e attraverso una loro corretta programmazione ed utilizzo in tempo reale. Tutto ciò, quindi, richiede una revisione e un adeguamento dei processi operativi preposti alla programmazione giornaliera ed al dispacciamento in tempo reale, che devono essere potenziati per consentire di aggiornare, con frequenza crescente e sulla base di criteri univoci, i programmi di produzione e di riserva, non solo in funzione degli esiti del mercato dell’energia (includendo i programmi risultanti dalle nuove sessioni di mercato introdotte nel 2011), ma anche in funzione dell’andamento effettivo in tempo reale di diversi fattori tra i quali rientrano i fabbisogni, le produzioni dei gruppi di generazione, gli scambi tra aree della rete e con l’estero, le possibili configurazioni di esercizio della rete e degli impianti, le condizioni ambientali, le previsioni aggiornate delle produzioni da fonte rinnovabile. Ecco perché risulta necessario sviluppare nuove procedure da eseguire in tempo reale che modifichino, con i dati più aggiornati possibili, gli output degli applicativi già in uso, nonché il Programma Vincolante in esito al MSD ex-ante. In questa tesi si discute, oltre ad introdurre gli aspetti legati al mercato elettrico e le basi teoriche della formulazione matematica di un problema di ottimizzazione, l’integrazione di nuove procedure di adeguatezza del sistema finalizzate a verificare lo stato della Rete di Trasmissione Nazionale in termini di riserva terziaria di sostituzione a salire ed a scendere, proponendo mirate manovre correttive qualora tale verifica non fosse soddisfacente. In particolare, le procedure proposte eseguono una valutazione su base affidabilistica e probabilistica della riserva zonale, con incluse importanti funzioni, tra le quali la stima dell’evoluzione dei piani di produzione delle Unità di Produzione, il calcolo affidabilistico e probabilistico del fabbisogno di riserva e la simulazione di Unit Commitment correttivi. Conclude il lavoro un’analisi dettagliata delle simulazioni effettuate, valutando l’effettiva efficacia di tale strumento per gli operatori di sala controllo, chiamati a gestire l’esercizio della Rete di Trasmissione Nazionale nel rispetto degli standard di sicurezza prefissati durante il dispacciamento.