Rapporto Tecnico, Anno 6, n° 36; febbraio 2011 INDICE PREMESSA…...……………...............................……………………………………………….................9 CAPITOLO 1. CONCETTI E SCENARI .................................................................................................. 12 1.1 Un breve scenario del sistema elettrico oggi.................................................................. 12 1.1.1 1.1.2 1.1.3 Sistema di produzione ............................................................................................................ 13 Sistema di trasmissione .......................................................................................................... 14 Sistema di distribuzione ......................................................................................................... 15 1.2 Concetti fondamentali ..................................................................................................... 16 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 1.2.6 1.2.7 Molte (troppe?) definizioni di smart grid ............................................................................... 16 Una (possibile) definizione sintetica ...................................................................................... 18 Caratteristiche principali ........................................................................................................ 18 Risorse energetiche distribuite (DER) .................................................................................... 19 Accumulo di energia elettrica (Electrical Energy Storage - EES) .......................................... 19 Aspetti ambientali .................................................................................................................. 21 Aspetti di controllo e operativi ............................................................................................... 22 1.3 “Driver” verso le smart grids ........................................................................................ 23 1.3.1 Driver di politica pubblica...................................................................................................... 23 1.3.1.1 Ristrutturazione elettrica ...................................................................................................... 23 1.3.1.2 Regolamentazioni ambientali ............................................................................................... 23 1.3.1.3 Sicurezza nazionale .............................................................................................................. 24 1.4 Driver di mercato ........................................................................................................... 24 1.4.1 1.4.2 1.4.3 Competizione ......................................................................................................................... 24 L’infrastruttura invecchia ....................................................................................................... 25 Richieste dei consumatori ...................................................................................................... 25 1.5 Driver Tecnologici .......................................................................................................... 25 1.5.1 1.5.2 1.5.3 1.5.4 1.5.5 Tecnologie informatiche (IT) ................................................................................................. 25 Nuovi materiali....................................................................................................................... 26 Accumulo di energia elettrica ................................................................................................ 27 Elettronica di potenza innovativa ........................................................................................... 27 Tecnologie per l’energia distribuita ....................................................................................... 27 CAPITOLO 2. LO STATO DELL’ARTE DELLA RICERCA ................................................................. 28 2.1 Genesi e storia di un paradigma..................................................................................... 28 2.2 Il panorama europeo: il percorso della ricerca sulle smart grid ................................... 30 2.3 La ricerca in Italia .......................................................................................................... 35 2.3.1 Gli attori di ricerca in gioco ................................................................................................... 35 2.3.2 Le principali società elettroenergetiche.................................................................................. 36 2.3.3 I progetti realizzati e in corso ................................................................................................. 37 2.3.3.1 Sintesi dei progetti di Ricerca di Sistema ............................................................................. 37 2.3.3.2 I progetti RSE ....................................................................................................................... 39 2.3.3.3 I progetti CNR presso ITAE ................................................................................................. 40 2.3.3.4 I progetti Enea ...................................................................................................................... 43 2.3.3.5 I progetti Enel ....................................................................................................................... 44 2.3.3.6 . Progetti di altre società elettriche ...................................................................................... 45 2.3.3.7 Progetti Europei di Enel, RSE ed Enea ................................................................................ 48 2.3.4 La posizione relativa dell’Italia .............................................................................................. 50 2.4 Il confronto con la posizione americana ........................................................................ 51 2.5 Conclusioni ..................................................................................................................... 53 2.5.1 2.5.2 Perché ci si muove? ................................................................................................................ 53 I temi di indagine più importanti ............................................................................................ 55 CAPITOLO 3. L’IMPATTO SUL SISTEMA ECONOMICO .................................................................. 59 3.1 Le categorie di stakeholder coinvolti: ruolo e prospettive ............................................. 59 3.1.1 3.1.2 Un quadro di interazione complesso ...................................................................................... 59 Classificazione degli stakeholder ........................................................................................... 60 3.2 Il coinvolgimento nelle attività di ricerca....................................................................... 66 3.3 I nodi da sciogliere e le prospettive temporali ............................................................... 66 8