Descrizione del progetto
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Rafforzare l'energia idroelettrica nel sistema energetico del futuro
L’espansione dell’energia eolica e solare comporta maggiori fluttuazioni nell’offerta di energia elettrica, con il risultato che i prezzi dell’elettricità molto bassi o molto alti si verificano più frequentemente rispetto al passato. Le fonti energetiche flessibili assumono quindi un’importanza sempre maggiore per mantenere in ogni momento l’equilibrio tra domanda e offerta nel sistema elettrico.
Gli impianti idroelettrici dispongono di grande flessibilità e capacità di accumulo. Nella pratica, tuttavia, il loro funzionamento si basa spesso sulla situazione del momento. Le previsioni relative alle condizioni meteorologiche, agli afflussi idrici e ai mercati dell’energia elettrica sono finora state integrate solo in misura limitata nei processi decisionali. Le incertezze esistenti non vengono quindi prese in considerazione in modo sistematico durante il funzionamento, con il risultato che il potenziale economico rimane inutilizzato.
È qui che entra in gioco il progetto collaborativo FLOW. L’obiettivo è migliorare sistematicamente i processi decisionali nella gestione delle centrali idroelettriche e preparare gli impianti alle esigenze dei futuri sistemi energetici. Grazie allo sviluppo di approcci sistematici di previsione e pianificazione, in futuro si intende tenere maggiormente conto delle incertezze e rafforzare la redditività dell’energia idroelettrica, affinché possa contribuire in modo affidabile all’approvvigionamento energetico anche in presenza di mutate condizioni di mercato e di sistema.
Integrare la pianificazione e la gestione su tutti gli orizzonti temporali
Al fine di migliorare sistematicamente i processi decisionali nella gestione delle centrali idroelettriche, FLOW sviluppa nuovi approcci di pianificazione e regolazione che integrano nelle operazioni degli impianti le previsioni relative alle condizioni meteorologiche, agli afflussi e ai mercati dell’energia elettrica su diversi orizzonti temporali. In un orizzonte temporale a lungo termine, compreso tra dieci e venti anni, FLOW analizza i possibili sviluppi dei sistemi energetici e dei mercati dell’energia elettrica. Ciò consente di formulare previsioni sul ruolo futuro e sulla redditività dell’energia idroelettrica e di supportare le decisioni strategiche in materia di investimenti.
Nel medio termine, si sta sperimentando l’integrazione di previsioni meteorologiche e di portate stagionali, per periodi che vanno da settimane a mesi, nei modelli di simulazione di mercato. Si sta valutando se i segnali di prezzo e i valori di accumulo possano migliorare la pianificazione operativa degli impianti idroelettrici.
Per il funzionamento a breve termine, FLOW sviluppa programmi operativi automatizzati per gli impianti idroelettrici con un orizzonte di pianificazione compreso tra 24 e 48 ore. In questo contesto vengono presi in considerazione contemporaneamente i prezzi previsti dell’energia elettrica, l’immissione di energia da fonti rinnovabili e i requisiti tecnici, ecologici e di gestione delle risorse idriche.
Una componente centrale del progetto è lo sviluppo di un sistema di assistenza per la sala di controllo della LEW Wasserkraft a Gersthofen. Questo sistema supporta il personale operativo con raccomandazioni d’intervento trasparenti e riduce l’onere della pianificazione manuale. La sperimentazione in condizioni operative reali garantisce che le soluzioni sviluppate siano trasferibili ad altri impianti idroelettrici e sistemi fluviali.
Vantaggi concreti per la pratica e il sistema energetico
I metodi e gli strumenti sviluppati nell’ambito del progetto migliorano lo sfruttamento tecnico ed economico dell’energia idroelettrica e ne rafforzano il ruolo di opzione di flessibilità rispettosa del clima nel sistema energetico. Gli operatori dispongono così di basi decisionali affidabili per la pianificazione, la gestione e gli investimenti.
Durante il funzionamento, i metodi sviluppati consentono una definizione più precisa dei programmi operativi, un migliore utilizzo delle previsioni meteorologiche e di portata, nonché una maggiore reattività in caso di piene, magra o forti fluttuazioni dei prezzi. Ciò riduce l’onere di pianificazione e permette di prendere decisioni in modo più affidabile e trasparente. Le basi decisionali migliorate consentono di impiegare l’energia idroelettrica in modo più mirato in diverse situazioni di mercato: in periodi di prezzi elevati dell’energia elettrica e di scarsa produzione, essa contribuisce maggiormente alla sicurezza dell’approvvigionamento e riduce il ricorso alle centrali a combustibili fossili. In caso di elevata immissione di energia eolica e solare, l’energia idroelettrica può invece essere impiegata in modo flessibile e a beneficio della rete, sostenendo così l’integrazione delle energie rinnovabili.
Dopo una dimostrazione di successo presso il sito pilota, gli approcci sviluppati potranno essere trasferiti ad altri impianti idroelettrici e sistemi fluviali. In questo modo, FLOW getta le basi per un’ampia applicazione di procedure di pianificazione e gestione basate su previsioni nel settore idroelettrico e contribuisce a un approvvigionamento energetico flessibile e rispettoso del clima.
