Sviluppo di funzionalità per un simulatore di micro-distretto orientato alla gestione attiva della domanda (Ricerca di Sistema Elettrico Report RdS/PAR2015/158)

Il crescente interesse verso politiche attive della gestione della domanda di energia (demand side management) e verso azioni che possano modificarne il profilo (demand response) implica necessariamente che l’utente finale, per garantire il proprio comfort, abbia a disposizione sistemi energetici che possano garantire la flessibilità della propria domanda: sistemi di generazione distribuita (che trasformano l’utente finale da “consumer” a “prosumer”) ed accumuli elettrici e termici. Inoltre, la sempre maggiore diffusione di sistemi di produzione rinnovabile negli edifici ed il nuovo contesto di demand response che si affaccia anche nel mercato europeo ed italiano, spingono molti utenti finali a domandarsi, nella fase di progettazione ex novo o retrofit di edifici, quali sono le opzioni impiantistiche che hanno a disposizione per rendere la propria domanda di energia più flessibile. In questo contesto, l’attività svolta da ENEA ed Università Politecnica delle Marche in questa annualità mira proprio a fornire uno strumento per la valutazione di differenti scenari impiantistici. Tali scenari sono volti al soddisfacimento della domanda di energia in maniera flessibile ma sempre garantendo il comfort degli occupanti. In particolare, in questa annualità i modelli di accumulo termico ed elettrico sviluppati nell’annualità precedente sono stati calibrati su dati reali. I risultati dimostrano un’ottima capacità del modello di accumulo termico stratificato a simulare il comportamento di uno storage reale. A differenza dell’accumulo termico, la modellazione dell’accumulo elettrico presenta ancora qualche criticità rispetto al confronto con i dati sperimentali, soprattutto nella fase di scarica. In questa annualità il simulatore è stato ulteriormente arricchito attraverso l’implementazione del modello per la simulazione di impianti fotovoltaici. Il simulatore è stato utilizzato per simulare configurazioni impiantistiche alternative alle attuali presenti presso l’edificio F40 e presso lo “smart village” del C.R. Casaccia dell’ENEA. In particolare, è stato simulato uno scenario in cui l’edificio F40 fosse completamente convertito a riscaldamento/raffrescamento con pompa di calore alimentata, in parte, da un impianto fotovoltaico. Per quanto riguarda lo smart village, sono stati simulati due diversi scenari: il primo consiste nell’attuale configurazione con teleriscaldamento/teleraffrescamento, ma con l’installazione di un impianto fotovoltaico per coprire parte del consumo del gruppo frigorifero; il secondo consiste invece nell’installazione di chiller distribuiti a servizio di ciascun edificio dello smart village, anch’essi alimentati in parte da pannelli fotovoltaici, con conseguente chiusura della rete di teleraffrescamento. Infine, in questa annualità si è cominciato a studiare la graduale sostituzione dell’attuale modello per la simulazione degli edifici (HAMBASE) con il software Energy Plus, sviluppato dal Dipartimento dell’Energia statunitense.