Studio di una microgrid locale costituita da tre utenti attivi con capacità di scambio di potenza elettrica

Le tecnologie odierne e le norme riguardanti i sistemi delle reti elettriche stanno volgendo verso la costituzione di comunità energetiche autosufficienti. In questo contesto l'utilizzo di fonti energia rinnovabili è fondamentale per massimizzare l’autoconsumo e l’autosufficienza delle utenze. Il presente lavoro di tesi riguarda la creazione di una microrete formata da tre utenze attive, ognuna assimilabile ad una “nanorete”. Ognuna di queste ha un proprio generatore FotoVoltaico (FV), una pompa di calore ed un accumulo elettrochimico al fine di soddisfare il carico elettrico e termico. Inoltre le unità hanno la possibilità di comunicare tra loro e scambiare energia elettrica al fine di massimizzare l’autosufficienza dell’intera microrete. La presente tesi ha l’obiettivo di dimostrare i vantaggi, sia energetici sia economici, dello scambio di energia elettrica fra diverse utenze attive rispetto alla configurazione di utenze separate ed indipendenti. Nella prima parte del lavoro è stata svolta un’indagine di mercato per individuare i principali componenti del sistema elettrico. In particolare, fissati vincoli fisici, dimensionali, operativi ed economici, si è proceduto a selezionare i convertitori statici DC/AC, gli accumuli elettrochimici, i generatori FV e i dispositivi elettrici di protezione e interruzione installati nelle unità. Nella seconda parte della tesi vengono invece presentati gli schemi elettrici delle unità indipendenti e della microrete, mostrando ogni configurazione possibile e dimostrando nello specifico la flessibilità nella gestione del sistema. Successivamente si riportano i risultati delle varie simulazioni effettuate prima per la ricerca del massimo valore di autosufficienza, mettendo a confronto le unità separate con l’aggregato in presenza di scambio energetico, e dopo sul confronto tra capacità ottimale del sistema di accumulo e generazione FV.