Valutazione del potenziale V2G per servizi ancillari di rete con modello statistico

L’Unione Europea ha avviato un processo di decarbonizzazione del mondo energetico, incentivando la generazione di elettricità attraverso fonti rinnovabili. In virtù dell’intermittenza di alcune di queste risorse, l’aumento di tale quota di produzione porta a squilibri di potenza che rendono complicato il mantenimento di un valore costante della frequenza della rete. Per garantire la qualità del servizio di dispacciamento e la sicurezza del sistema, in Italia il Mercato dei Servizi Ancillari è stato aperto alle fonti rinnovabili nonché ai sistemi di accumulo. Sono stati infatti previsti da Terna alcuni progetti pilota per verificare la fattibilità della fornitura dei servizi ancillari da parte di queste nuove risorse. Uno di questi progetti è quello delle Unità Virtuali Abilitate Miste (UVAM) in cui rientrano anche i sistemi di accumulo funzionali alla mobilità elettrica, dando così la possibilità alla tecnologia Vehicle-to-Grid (V2G) di partecipare al Mercato dei Servizi di Dispacciamento (MSD). In questo studio si usa un approccio statistico per simulare i meccanismi di mercato che permettono la partecipazione delle UVAM al MSD. È stato effettuato un confronto tra la remunerazione ottenibile per la fornitura dei servizi di regolazione secondaria e terziaria di frequenza da parte di un aggregato di veicoli elettrici connessi alla rete tramite colonnine V2G. È stato scelto come caso studio un parcheggio aziendale con 300 stalli, assicurando una potenza giornaliera di 2MW. Le simulazioni sono state implementate attraverso il software Matlab. La prima parte del lavoro si basa su un confronto tra un caso “ideale” e uno “realistico”. Nel caso ideale si ipotizza che le offerte presentate vengano accettate e chiamate in servizio, in quello realistico invece sono applicati valori di probabilità estratti da analisi dati di un database di esiti del mercato dei servizi ancillari. Nel caso ideale, entrambe le regolazioni assicurano un guadagno medio mensile positivo: circa 2,3 k€ per la regolazione secondaria, circa 4 k€ per la terziaria. Nel caso realistico il flusso di cassa netto mensile diventa negativo. La normativa attuale risulta quindi inadeguata per permettere investimenti in direzione V2G e servizi ancillari: le UVAM si trovano a competere con impianti tradizionali di taglia di diversi ordini di grandezza maggiore, che da sempre forniscono questo tipo di servizi. La seconda parte prova a costruire un modello semplificato che permetta di effettuare previsioni di tipo economico, a partire dal PUN (Prezzo Unico Nazionale) e dalla taglia dell’impianto. Per fare ciò sono state studiate 50 combinazioni valori di PUN e di potenza. Per ognuno di questi casi è stata portata avanti una simulazione MonteCarlo per 1000 mesi di fornitura. È emerso che le remunerazioni ottenute fossero descrivibili attraverso distribuzioni Beta: esse sono caratterizzate da un fattore di forma (alfa) e un fattore di scala (beta) che permettono di calcolare media, mediana e moda della distribuzione stessa. L’errore tra media, mediana e moda delle remunerazioni discrete e delle distribuzioni beta sono risultati inferiori al 10% per entrambe le regolazioni. Il passo successivo è stato cercare di ottenere una relazione che legasse i parametri alfa e beta, con i valori di PUN e potenza. L’applicazione di un’approssimazione polinomiale e poi di una regressione lineare ha portato ad un errore del 20% e del 10% rispettivamente.