Enabling technologies and services for the green transformation of the Italian electric power system [Tecnologie e servizi abilitanti per la trasformazione verde del sistema elettrico italiano]
A causa dei cambiamenti climatici degli ultimi decenni, è urgente adottare strategie per contenerne lo sviluppo e gli effetti sul nostro pianeta. A tal fine, la comunità internazionale si è mobilitata fin dal 1997, con il protocollo di Kyoto, e ha rinnovato il suo impegno, come con la COP 21 del 2015, negli anni successivi. L'Unione Europea è certamente molto attiva su questo tema e a tal fine ha intrapreso le proprie strategie attraverso politiche mirate come quelle contenute nel Pacchetto Energia Pulita per tutti gli Europei, nell'European Green Deal e nel Fit for 55. Riconosciuto come una delle principali cause del cambiamento climatico, il settore energetico è oggetto di importanti cambiamenti nelle politiche sopra citate, che hanno tracciato le traiettorie da seguire per la riduzione delle emissioni di CO2, portando a un sistema elettrico sostenibile e verde. Questo lavoro di ricerca si sviluppa nel contesto generale della transizione energetica verde, un tema di grande attualità per i sistemi elettrici nazionali e internazionali, che richiede un approccio collaborativo tra i Paesi per garantire la sicurezza e la stabilità del sistema elettrico interconnesso. In questo contesto, è stato previsto un rapido e importante aumento della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili non programmabili. Per consentire l'integrazione di una quantità sempre più elevata di produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili non programmabili è necessaria una rapida e profonda modifica degli attuali sistemi elettrici. Il cambio di paradigma necessario per realizzare il processo di transizione energetica richiede l'utilizzo di nuove tecnologie basate sull'impiego di convertitori elettronici in grado di lavorare in sintonia tra loro e con le macchine rotanti già presenti nella rete. Queste tecnologie comprendono i FACTS (come gli STATCOM), i generatori fotovoltaici ed eolici, i sistemi di accumulo dell'energia a batteria e i sistemi HVDC. Una caratteristica comune di queste tecnologie è l'uso degli inverter come interfaccia con la rete, per cui si stanno sviluppando nuove metodologie di controllo per gli inverter, come il promettente controllo di formazione della rete. Pertanto, in questa sede viene proposto uno studio con un approccio sistemico applicato a sistemi di potenza in scala reale per valutare i benefici che le tecnologie nuove ed esistenti possono apportare. In particolare, i benefici dovuti all'uso di STATCOM e inverter grid forming saranno valutati considerando la stabilità transitoria di un sistema elettrico, tenendo conto dei principali impatti delle fonti di energia rinnovabile non programmabili, come la riduzione dell'inerzia del sistema.
electric power system, transient stability, frequency stability, system inertia, RES generation, IBR, STATCOM, grid-forming, sistema elettrico, stabilità transitoria, stabilità di frequenza, inerzia del sistema, generazione FER
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