Controllore Centrale di Impianto

Siemens come partner ideale verso la transizione energetica

La transizione energetica in atto ha portato a un incremento importante della produzione di energia elettrica distribuita proveniente da fonti rinnovabili, da cui, ad oggi, proviene circa il 36% della domanda di energia elettrica nazionale. La produzione da combustibili fossili, di contro, si sta riducendo, con una tendenza destinata a decrescere ulteriormente negli anni, sia grazie agli obiettivi di decarbonizzazione sia a causa della difficile reperibilità e all'elevato costo delle materie prime, oltre che della necessità di una indipendenza e diversificazione energetica. Per raggiungere gli obiettivi europei di decarbonizzazione al 2030, sarà necessario installare in Italia oltre 60 GW di nuova potenza da rinnovabili non programmabili (fotovoltaico, eolico, idroelettrico, termico e geotermico). Questo scenario rende necessaria l'introduzione di nuove normative atte a regolamentare, monitorare e controllare gli impianti di produzione di media tensione connessi alla rete di distribuzione, con l’obiettivo di garantirne la stabilità.

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Nuovi obblighi di osservabilità per impianti rinnovabili connessi in MT. Chi deve adeguarsi?

Impianti di produzione di energia rinnovabile con potenza maggiore o uguale a 1 MW connessi o da connettere alle reti di media tensione.

Per far fronte alla crescita di risorse distribuite e alla conseguente esigenza di una rete sicura e stabile, l'Autorità di regolazione per energia reti e ambiente (ARERA) con la recente delibera 540/2021/R/eel ha definito la regolazione dello scambio dati tra Transmission System Operator (TSO) e i “Significant Grid User” (SGU) degli impianti di produzione di energia elettrica con potenza maggiore o uguale a 1 MW connessi o da connettere alle reti di media tensione. Questo provvedimento obbligherà i produttori che gestiscono impianti di produzione, entro il 31 gennaio 2024, a rilevare i dati e trasmetterli al Distribution System Operator (DSO).

Entro quando?

Termine ultimo: 31 Gennaio 2024.

Entro e non oltre il 31 Gennaio 2024.

In che modo?

Installando il Controllore Centrale di Impianto.

I produttori saranno responsabili dell’installazione e manutenzione del Controllore Centrale di Impianto (CCI), il quale consentirà l’acquisizione di misure dirette sullo stato di andamento degli impianti di produzione con il fine di comunicarle al DSO attraverso il protocollo IEC61850, come descritto nella norma CEI-016 allegato O e allegato T.

Questo sistema di monitoraggio sarà considerato come l’unico strumento di comunicazione verso DSO e TSO per la fornitura di servizi ancillari.

Perché adeguare l’impianto entro la scadenza?

Obbligo di legge e incentivi statali.

Oltre a essere obbligatorio per legge, per l’adeguamento degli impianti di produzione esistenti, ossia entrati in esercizio entro il 30 novembre 2022, l’Autorità ha previsto l’erogazione di un contributo forfettario, che varia in base alle tempistiche di adeguamento:

  • € 10.000, entro il 31 marzo 2023;
  • € 7.500, entro il 30 giugno 2023;
  • € 5.000, entro il 30 settembre 2023;
  • € 2.500, entro il 31 gennaio 2024.

Per gli impianti di produzione nuovi, ossia entrati in esercizio dal 1 dicembre 2022, rimane l'obbligatorietà ma non sarà previsto alcun contributo.

Controllore Centrale di Impianto: la proposta Siemens

SICAM A8000 CCI

Il dispositivo Siemens, ideale per svolgere le funzioni richieste dalla norma CEI-016, allegato O e allegato T, per le funzionalità obbligatorie, funzionali e facoltative, è basato sulla piattaforma SICAM A8000, presente sul mercato mondiale da oltre 5 anni. Il dispositivo è compatto, con moduli dimensionati per ridurre lo spazio di installazione, e scalabile grazie alla possibilità di combinazione di moduli di ingresso/uscita e di comunicazione. I protocolli di comunicazione standard lo rendono facilmente integrabile in dispositivi terzi, mentre la connettività IoT permette una trasmissione dei dati sicura per applicazioni e servizi basati su cloud.

La proposta elaborata da SIEMENS per soddisfare le funzionalità richieste al CCI, prevede due casistiche (Kit 1 e Kit 2) che sono determinate dalla presenza o meno di misuratori esistenti al punto di consegna in grado di comunicare via protocollo con il modulo master. In alternativa ai moduli di ingresso analogici per TA e TV convenzionali, sono disponibili moduli di ingresso analogici per TA e TV non convenzionali. Sono esclusi da entrambi i kit gli apparati GPS e UPS.

La proposta elaborata da Siemens prevede due casistiche (Kit 1 e Kit 2) che sono determinate dalla presenza o meno di misuratori esistenti al punto di consegna in grado di comunicare via protocollo con il modulo master. Sono esclusi da entrambi i kit gli apparati GPS e UPS.

Di seguito la tabella riepilogativa con i componenti:

In alternativa ai moduli di ingresso analogici per TA e TV convenzionali (3), sono disponibili moduli di ingresso analogici per TA e TV non convenzionali (4).

Per maggiori informazioni sui singoli moduli, scarica l’allegato tecnico nella sezione download.

Sono possibili diversi scenari applicativi grazie ai differenti moduli che possono essere combinati liberamente in diverse modalità. Grazie ai diversi livelli di prestazioni dei moduli processore e dei moduli di espansione universali, la serie SICAM A8000 è scalabile e può essere ampliata in qualsiasi momento.

 

Applicazione Controllore Centrale di Impianto

Il SICAM A8000 CCI consente l’acquisizione di misure dirette sullo stato di andamento degli impianti di produzione con il fine di comunicarle al DSO attraverso il protocollo IEC61850, come descritto nella norma CEI-016 allegato O e allegato T.

 

Altri tipi di applicazione:

• Funzioni di automazione nella distribuzione e trasmissione di energia, microgrid

• Collegamento alla rete per parchi solari ed eolici

• Funzioni di controllo nelle centrali idroelettriche, comprese le turbine

• Controllo e comunicazione per l’alimentazione elettrica ferroviaria

• Come gateway di comunicazione

• Ottimizzato per l'uso in quadri MT

• Disponibile per il controllo del flusso di carico

• Controllo e monitoraggio delle stazioni di distribuzione di energia elettrica e gas

• Semplice funzione gateway

 

Power Quality

Garantire la qualità dell'energia in una fase di transizione energetica

L'aumento dell'immissione di energia da fonti rinnovabili pone nuove sfide per le municipalizzate e per i gestori dei sistemi di distribuzione. La fornitura stabile di energia elettrica è la priorità assoluta di qualsiasi gestore di rete. Per evitare fluttuazioni che possano influire sulla qualità dell'energia e prevenire disturbi, i sistemi di monitoraggio, controllo e automazione della rete devono essere adattati e ottimizzati a tutti i livelli di tensione.

 

Power Generation

Mantenere il controllo della produzione di energia distribuita

Garantire la stabilità della rete è sempre più complesso. Il vasto numero di piccoli produttori di energia distribuita richiede nuove strategie per garantire una qualità dell'energia costante. L'identificazione, la localizzazione e l'eliminazione di disturbi e guasti, nonché il bilanciamento rapido e flessibile della produzione di energia e del consumo di carico richiedono soluzioni hardware e software integrate che funzionino perfettamente in sinergia.

 

Resilienza della rete

Tecnologie intelligenti per garantire la stabilità della rete

Le soluzioni di automazione e la tecnologia per il controllo remoto migliorano l'affidabilità delle reti di distribuzione.

I disturbi e guasti alla rete non possono mai essere eliminati del tutto. Ecco perché il personale di sala di controllo deve essere abilitato a lavorare in modo rapido ed efficace per risolvere i problemi in modo mirato. Le soluzioni complete di automazione e controllo remoto ottimizzano queste capacità.

 

Trasparenza

Più dati, maggiore trasparenza

 I moderni componenti della rete elettrica forniscono, elaborano e analizzano i dati provenienti dalla rete.

Una conseguenza della digitalizzazione delle reti elettriche è il volume dei dati acquisiti in costante aumento. Queste enormi quantità di dati racchiudono informazioni preziose che descrivono lo stato della rete, consentono un'analisi computazionale avanzata della stessa e possono migliorare le prestazioni e prolungare la vita utile delle risorse. L'hardware e il software Siemens necessari a questo scopo soddisfano tutti i requisiti.

 

Saving sugli investimenti

Espansione della rete

La combinazione di una tecnologia robusta e delle innovazioni digitali porta a una maggiore efficienza. Mantenere o addirittura aumentare le prestazioni della rete sta diventando sempre più difficile. Con le esigenze crescenti, crescono anche le spese. Le tecnologie innovative e l'utilizzo intelligente dei dati possono aiutare le municipalizzate e i DSO a superare queste sfide e ad aumentare la loro competitività.

 

Interruzioni non pianificate

Mantieni le tue reti attive e funzionanti

Utilizzo di strumenti e soluzioni sofisticate per il ripristino rapido della rete. Le interruzioni non pianificate non possono sempre essere evitate. Le soluzioni flessibili per il monitoraggio locale e remoto consentono il ripristino rapido ed efficiente di reti di cavi e linee aeree.

 

Risparmio sui costi operativi

Ottimizzazione delle operazioni legate al business

Modi completi ed efficienti per le municipalizzate e i DSO per ottenere il massimo dai propri costi operativi.

La crescente domanda di energia da parte delle industrie e degli edifici residenziali può essere soddisfatta in modo molto semplice. Grazie alle moderne tecnologie e soluzioni innovative come la gestione ottimizzata della tensione e della capacità, si evitano perdite di qualsiasi tipo.

 

Controllore di microgrid

SICAM Microgrid Controller

Massima sicurezza nel funzionamento delle microgrid

Le microgrid sono un'alternativa affidabile quando è necessaria un'alimentazione autonoma, come nelle isole, o quando sono necessarie ottimizzazioni per reti di livello superiore o per costi di fornitura. Con il funzionamento connesso alla rete, le microgrid consentono di fornire energia in modo affidabile da fonti rinnovabili, sia negli orari di punta che in quella di bassa richiesta. Possono anche influenzare la potenza reattiva e aiutare a ottimizzare l’efficienza regolando la massima richiesta di potenza o alimentazione. Le microgrid offrono un'elevata affidabilità e una migliore qualità dell'energia. E hanno un ulteriore vantaggio: possono funzionare indipendentemente dalla grid di livello superiore.

Cloud & Edge Computing: Le applicazioni aggiuntive del CCI Siemens

Il CCI di Siemens, oltre a svolgere le funzioni sopra descritte, è l’elemento abilitante su cui poggiano nuovi servizi e applicazioni, sia locali sia in cloud.

Infatti, il CCI Siemens abilita funzionalità Edge Computing: con SIAPP è possibile sviluppare fino a 3 applicazioni, sfruttando la tecnologia Docker Container, ed eseguirle direttamente sul dispositivo SICAM A8000.

In aggiunta, il CCI di Siemens è integrabile con la piattaforma cloud DEOP che permette la Transparency dei dati scambiati dal CCI con i sistemi di rete del DSO, del TSO e dell’eventuale Balancing Service Provider (BSP).

Con DEOP sono disponibili connessioni a provider meteo per il calcolo del forecast della generazione da fonti rinnovabili e ai mercati energetici per acquisire i segnali di mercato necessari alle logiche di ottimizzazione economica dell’impianto.

Infine, con DEOP è possibile abilitare moduli di interoperabilità con sistemi di terzi parti sulla base di protocolli standard (es. MQTT, API REST, gRPC).

Il CCI è integrabile anche in piattaforme di Energy Management System (EMS) di terze parti.

  • Compattezza grazie ai moduli dimensionati per ridurre lo spazio di installazione
  • Scalabilità grazie alla combinazione di vari moduli di ingresso/uscita e di comunicazione
  • Massima stabilità EMC fino a 5 kV (IEC 60255) per l'uso in sottostazioni
  • Standard di comunicazione nativi come: IEC 61850, IEC 60870-5-104, Modbus RTU, Modbus TCP-IP per permettere l'integrazione in sistemi terzi
  • Possibilità di sviluppo di logiche secondo la norma IEC 61131-3
  • Chip crittografico integrato e crittografia IPSec per soddisfare gli elevati requisiti di sicurezza informatica certificazione FIPS 140-2
  • Conforme alle funzionalità richieste dalla normativa Cyber Security IEC62351-3
  • Compatibilità con il protocollo EST per lo scambio dei certificati
  • Gestione del protocollo SNMP
  • Security Eventlog
  • Web Server HTTPS
  • Sincronizzazione oraria / tramite NTP/SNTP
  • Sincronizzazione oraria / tramite IRIG-B
  • Possibilità di implementazione di architetture ridondate
  • Funzionalità Plug-and-Play dei moduli per risparmiare tempo e costi
  • Montaggio su guida DIN
  • Connettività IoT: Trasmissione dei dati attraverso una connessione internet sicura per applicazioni e servizi basati su cloud (OPC UA Pub/Sub, MindConnect)
  • Registrazione e visualizzazione di eventi e allarmi con archivio decentralizzato (DEAR) per evitare la perdita di dati durante eventuali disturbi di comunicazione

La proposta elaborata da SIEMENS per soddisfare le funzionalità richieste dal CCI, prevede due casistiche (Kit 1 e

Kit 2) che sono determinate dalla presenza o meno di misuratori esistenti al punto di consegna in grado di comunicare via protocollo con il modulo master. In alternativa ai moduli di ingresso analogici per TA e TV convenzionali, sono disponibili moduli di ingresso analogici per TA e TV non convenzionali. Sono esclusi da entrambi i kit gli apparati GPS e UPS.

Perchè scegliere il Controllore Centrale di Impianto di Siemens?

  • Hardware di comprovata affidabilità. Il SICAM A8000 è un dispositivo presente sul mercato mondiale da più di 5 anni
  • Compatto e scalabile per soddisfare qualsiasi esigenza di applicazione
  • Montaggio su guida DIN e funzionalità Plug-and-Play dei moduli per risparmiare tempo e costi di installazione
  • Standard di comunicazione nativi per un’integrazione semplice e veloce
  • Possibilità di fornitura preinstallata all'interno dei quadri di media tensione Siemens
  • Connettività IoT per applicazioni e servizi basati su cloud
  • Disponibilità di una vasta gamma di protezioni compatibili conformi alla CEI-016
  • Integrabile nella piattaforma cloud DEOP, l'Energy Management System (EMS) di Siemens per il monitoraggio degli asset e l’aggregazione di unità energetiche distribuite, e in piattaforme EMS di terze parti
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