Soluzioni Microgrid

Cos’è una microgrid?

Le microgrid, o le microreti, sono sistemi di generazione e distribuzione dell’energia su piccola scala che contengono carichi, inclusi carichi termici e DER (Distributed Energy Resources) come motori distribuiti, fonti di energia rinnovabile e sistemi di stoccaggio.

• Possono operare come sistema isolato o con confini fisici ed elettrici chiaramente definiti quando connesse alla rete principale.
• La loro dimensione spazia normalmente tra 0,1 e 10 MW, anche se possono essere più grandi in applicazioni industriali e commerciali.
• Nel passato le microgrid venivano usate soprattutto per l’accesso alla rete e per l’alimentazione di backup. Adesso, e in futuro, il loro focus è più sulla resilienza e sulle alternative sostenibili/economiche alla rete pubblica.

Date un’occhiata al nostro breve video su un esempio di microgrid per l’aeroporto della Pennsylvania.

Portata tipica della microgrid

La portata tipica della microgrid include una risorsa energetica distribuita e programmabile (DER), un’altra risorsa energetica come il fotovoltaico, e un sistema di stoccaggio, come un sistema di stoccaggio di energia a batteria (BESS - Battery Energy Storage System).

Lo sviluppo delle microgrid locali con una solutione CHP, oltre a migliorare l’affidabilità della fornitura di energia, fornisce anche energia termica, migliora l’efficienza totale e permette un’ulteriore riduzione dell’impronta di carbonio.

Le ragioni che spingono più spesso alla creazione delle microreti sono:

• la necessità di migliorare il grado di affidabilità della fornitura di energia;
• il desiderio di allontanarsi da costose fonti energetiche centralizzate, specialmente durante le ore di picco dei consumi;
• la necessità di ridurre l’impronta di carbonio prodotta dall’azienda/comunità tramite l’uso della cogenerazione come metodo più efficiente di generazione di energia rispetto alle fonti centralizzate;
• la possibilità di combinare la cogenerazione locale tradizionale con combustibili gassosi con fonti energetiche rinnovabili.

Vantaggi delle microgrid

• Integrazione rinnovabile
  Con la gestione smart dei DER programmabili come i motori, e i DER volatili come il fotovoltaico e l’eolico, le microreti possono utilizzare un’ampia gamma di risorse energetiche rinnovabili senza compromettere la resilienza
  
  
• Peak shaving
  Combinata con un BESS, la microrete può ridurre i carichi di picco scaricando la batteria quando la richiesta è alta e ricaricandola quando la richiesta è bassa. È possibile ridurre le tariffe della potenza impegnata. Il peak shaving permette inoltre di rinviare gli investimenti nell’infrastruttura di rete.
  
  
• Arbitraggio dell’energia
  Quando la rete è connessa, l’arbitraggio dei prezzi in tempo reale può essere un importante flusso di reddito per migliorare l’economia e aumentare il ritorno sugli investimenti per la microrete.
  
  
• Affidabilità/islanding dell’energia
  La microgrid può disconnettersi dalla rete in caso di problemi sulla rete. Quando è in modalità isola, il funzionamento a DER viene ottimizzato ai fini della resilienza. Sincronizzazione di ritorno semplice e fluida
  
  
• Riserva rotante
  Funzionamento stabile in modalità isola tramite la gestione dinamica della riserva rotante. I sistemi di stoccaggio di energia a batteria aumentano ulteriormente l’efficienza del carburante e riducono l’impronta di CO₂.
  
  
• Servizi accessori
  La microgrid supporta la rete di trasmissione facilitando i programmi di risposta alla domanda e fornendo potenza reattiva, frequenza e controllo della tensione.
  
  
• Autoconsumo ottimizzato
  Riduce i costi dell’energia quando le tariffe feed-in sono basse. L'energia in eccesso proveniente dalle fonti rinnovabili può essere immagazzinata e utilizzata al bisogno

L’approccio Jenbacher

Il controller della microgrid

Partendo dal master controller Jenbacher già ricco di funzionalità, il nuovo controller Jenbacher per la microgrid integra un’ampia gamma di risorse energetiche distribuite (DER), come le energie rinnovabili e i dispositivi di stoccaggio, garantendo al contempo un’elevata affidabilità energetica e la continuità dell’attività dell'impianto.

Situato in loco, il controller è progettato per mantenere la stabilità della microrete, compresi i DER e i carichi, in tutte le condizioni operative. In modalità isola, il nostro controller della microgrid supporta la sua massima priorità che è l’affidabilità energetica, mantenendo la frequenza e la tensione per ogni scenario possibile di carico, ottimizzando l’uso dei DER connessi per ottenere la massima resilienza e evitare un’interruzione. Nell'improbabile eventualità di un’interruzione totale, il controller dellai microgrid e il genset Jenbacher sono in grado di effettuare il black start.

myPlant Optimization

Miglioriamo ulteriormente il risultato economico e ottimizziamo la gestione dell’energia collegando la microgrid con l’offerta, opzionale, di ottimizzazione di myPlant. Questa soluzione basata sull’intelligenza artificiale (AI) adotta un approccio olistico, migliorando l’efficienza operativa dell’intero portfolio di impianti, dal motore alla pompa di calore, dallo stoccaggio di calore all’impianto fotovoltaico, tenendo conto dei requisiti operativi e degli obiettivi annuali.

Supportata solo in alcuni Paesi.

“Ottimizzazione/ottimizza” si riferisce alle raccomandazioni generate automaticamente dalla soluzione di gestione energetica myPlant per migliorare lo status quo del trading di energia elettrica e l'efficienza delle risorse dell'impianto..

Quando l’affidabilità dell’energia è la chiave

Le soluzioni a motori a gas sono particolarmente rilevanti se la vostra microrete fornisce energia dove è essenziale che non ci siano interruzioni (ad esempio a ospedali, data center, industrie di processo, ecc.).

I motori Jenbacher raggiungono la piena potenza in pochi minuti, fornendo alla vostra microrete l’energia necessaria, quando serve.

Allo stesso tempo, i motori Jenbacher possono essere più rispettosi dell’ambiente mettendoli a confronto con i motori diesel, grazie alle emissioni generalmente più basse. Ecco perché i motori a gas vengono spesso utilizzati nelle microreti con soluzioni CHP a causa dei requisiti ambientali sempre più stringenti. Le soluzioni Jenbacher offrono flessibilità nel tipo di carburante, con versioni di motore che possono utilizzare diversi gas. Inoltre, sono adatte ad alte temperature ambientali e ad alte quote di installazione.

Visto che i motori Jenbacher vengono alimentati da carburanti gassosi, possono avviarsi in modo dinamico quando è necessario per produrre energia nelle ore di punta. In molti casi, i motori a gas sono meno sensibili agli avviamenti e agli arresti frequenti rispetto alle turbine a gas industriali. Di conseguenza, il cliente ottiene la manovrabilità necessaria per operare in modalità “peak-shaving”.

Vantaggi della cogenerazione e della trigenerazione

Le soluzioni di cogenerazione Jenbacher del Gruppo INNIO vengono utilizzate dai nostri clienti in tutto il mondo e forniscono energia ad applicazioni in un gran numero di ambiti economici, ad esempio la produzione industriale, commerciale, applicazioni municipali, serre e molto altro.

• Cogenerazione.  I nostri motori a gas Jenbacher funzionano efficientemente in regimi di cogenerazione. La cogenerazione, o CHP, è la produzione simultanea di calore ed energia elettrica (oltre alla produzione efficiente di elettricità, i sistemi CHP Jenbacher convertono il calore di scarto creato durante il funzionamento del motore in acqua calda o vapore). È solitamente più efficiente rispetto alla produzione separata nelle centrali elettriche e nei locali caldaie. Le soluzioni di cogenerazione basate sui motori Jenbacher funzionano con un’efficienza totale che raggiunge il 95%, massimizzando la conversione dell’energia del gas in energia utile. Il risultato è che le soluzioni CHP aiutano la vostra microrete ad essere più efficiente e a diminuire la vostra impronta di carbonio.

• Trigenerazione.  In base alle vostre necessità, potreste voler considerare l’utilizzo di sistemi combinati di energia frigorifera, calore e energia elettrica (CCHP), chiamati anche sistemi di trigenerazione. Un tale sistema è la combinazione di un impianto di cogenerazione e di chiller, o refrigeratori, ad assorbimento. I motori Jenbacher offrono una soluzione efficiente per la generazione di aria condizionata e/o refrigerazione. Le apparecchiature per la cogenerazione offrono un alto grado di efficienza ed emissioni basse. I chiller ad assorbimento rappresentano un’alternativa economica e rispettosa dell’ambiente alla refrigerazione tradizionale con i refrigeratori a compressione. La combinazione di questi due elementi permette di ottenere un’eccellente efficienza totale del carburante, di eliminare i gas refrigeranti HCFC/CFC e di ridurre le emissioni.

La soluzione giusta per la vostra fonte di energia

• Gas rinnovabili. I nostri motori non funzionano in modo efficiente solo con il gas di rete. Funzionano anche con il biogas, il gas di discarica, il gas di depurazione e altri gas, aiutando i clienti a raggiungere i loro obiettivi ambientali.
  
  
• Idrogeno. Jenbacher è “Ready for H₂”, visto che ha lanciato il primo motore alimentato a idrogeno anni fa. I nostri motori Jenbacher possono operare con una miscela di gas e idrogeno oppure con idrogeno puro. La maggior parte dei motori già installati, che vengono alimentati da gas naturale o altri gas, possono essere convertiti per operare a idrogeno.

*In generale, le unità Jenbacher “Ready for H₂” possono essere convertite per funzionare al 100% a idrogeno in futuro. I dettagli su costi e sulla tempistica di una futura conversione possono variare e vanno chiariti individualmente.

Soluzioni integrate flessibili e scalabili

Jenbacher può inserirsi in nuovi progetti di microgrid o in progetti dedicati all’ammodernamento delle microgrid esistenti. La flessibilità è la chiave dell’integrazione. Le soluzioni Jenbacher possono quindi essere fornite come moduli per l’installazione all’interno di un edificio o come soluzioni integrate: generazione di energia containerizzata o soluzioni di cogenerazione/trigenerazione.

I container Jenbacher sono disponibili per motori di Serie 2, 3, 4 e 6. Sulla base delle pluridecennali competenze acquisite e delle oltre 3.000 unità containerizzate fornite, i nostri genset in container offrono performance ottimali alle diverse condizioni presenti nei siti dove sono installati. Applicando al pacchetto completo gli stessi, alti, standard qualitativi che si applicano al motore, le nostre soluzioni containerizzate garantiscono un’eccellente affidabilità per tutte le vostre esigenze di generazione di energia e calore.

 

Le soluzioni containerizzate Jenbacher offrono una lunga serie di benefici ai nostri clienti grazie a precise caratteristiche del prodotto:

 Caratteristiche prodotto

• Pacchetto preinstallato completo con sistemi ausiliari

• Struttura compatta

• Tutti i componenti sono abbinati perfettamente e regolati per gli specifici requisiti del sito

Vantaggi per il cliente

• Installazione presso il sito rapida e semplice, meno lavoro di installazione da coordinare presso il sito

• Meno spazio occupato presso il sito

• Performance ottimale assicurata dall’OEM

Scoprite di più sulle nostre soluzioni containerizzate qui: www.jenbacher.com/it/soluzioni-energetiche/soluzioni-containerizzate