ITUB20159287A1 - METHOD AND SYSTEM TO OPTIMIZE THE MANAGEMENT OF STORAGE AND TESTING OF A COMPLEX OF ELECTRIC ENERGY ACCUMULATORS AND THE ORGANIZATION OF ELECTRICITY SALES - Google Patents
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Description
METODO E SISTEMA PER OTTIMIZZARE LA GESTIONE DELLO STOCCAGGIO E DEL COLLAUDO DI UN COMPLESSO DI ACCUMULATORI DI ENERGIA ELETTRICA NONCHÉ L'ORGANIZZAZIONE DELLA VENDITA DI ENERGIA ELETTRICA. METHOD AND SYSTEM TO OPTIMIZE THE MANAGEMENT OF STORAGE AND TESTING OF A COMPLEX OF ELECTRICITY ACCUMULATORS AS WELL AS THE ORGANIZATION OF THE SALE OF ELECTRICITY.
Descrizione Description
La presente invenzione si riferisce all'organizzazione della produzione e della vendita di energia elettrica, in particolare quella prodotta da fonti di energia rinnovabile, nonché alla gestione dello stoccaggio e del collaudo di accumulatori destinati all'Impiego in sistemi di accumulo di energia elettrica auto-prodotta, ad uso industriale o civile, nonché quelli previsti per l'impiego nel settore automobilistico. The present invention relates to the organization of the production and sale of electrical energy, in particular that produced from renewable energy sources, as well as to the management of the storage and testing of accumulators intended for use in self-contained electrical energy storage systems. produced, for industrial or civil use, as well as those intended for use in the automotive sector.
In particolare, la presente invenzione concerne un metodo ed un sistema per ottimizzare la suddetta organizzazione della vendita di energia elettrica e la gestione dello stoccaggio degli accumulatori. In particular, the present invention relates to a method and a system for optimizing the aforementioned organization of the sale of electricity and the management of storage of accumulators.
E' noto che da tempo, con la liberalizzazione del mercato dell'energia, si sono moltiplicati i produttori e rivenditori che utilizzano impianti di produzione medio/bassa dell'energia, nella maggior parte dei casi da fonti rinnovabili. It is known that for some time, with the liberalization of the energy market, producers and retailers who use medium / low energy production plants have multiplied, in most cases from renewable sources.
Per conseguenza, piccoli e medi imprenditori hanno effettuato investimenti per predisporre impianti di produzione ad esempio idroelettrici, generalmente ad acqua fluente, oppure eolici o fotovoltaici o a biomassa ed altri ancora, cedendo poi l'energia prodotta ai grandi distributori o, in alcuni casi, direttamente agli utilizzatori finali. Consequently, small and medium-sized entrepreneurs have made investments to set up production plants, for example hydroelectric, generally running water, or wind or photovoltaic or biomass and others, then transferring the energy produced to large distributors or, in some cases, directly to end users.
Il prezzo di vendita dell'energia elettrica non è rappresentato da un valore fisso, ma varia in funzione di vari parametri, quali ad esempio il momento in cui l'energia viene prodotta e distribuita, essendo più alto durante il giorno, quando la richiesta è maggiore e l'energia quindi meno abbondante, e più basso di notte, quando la richiesta diminuisce per la minore attività industriale e l'energia è disponibile in abbondanza. The selling price of electricity is not represented by a fixed value, but varies according to various parameters, such as the moment in which energy is produced and distributed, being higher during the day, when the request is higher and therefore less abundant energy, and lower at night, when the demand decreases due to less industrial activity and energy is available in abundance.
Quindi per i produttori, ma anche per il sistema elettrico nel suo insieme, sarebbe più vantaggioso poter vendere l'energia nei periodi di tempo in cui il prezzo è maggiore, ottenendo una maggiore remunerazione e contribuendo altresì a diminuire i picchi di domanda di energia elettrica. Therefore, for producers, but also for the electricity system as a whole, it would be more advantageous to be able to sell energy in the periods of time in which the price is higher, obtaining greater remuneration and also helping to reduce the peaks in electricity demand. .
Queste considerazioni valgono maggiormente per quegli impianti di produzione nei quali, per loro natura, non sia possibile gestire le risorse impiegate in modo da ottimizzare lo sfruttamento della fonte energetica, ampliandone per quanto possibile il rendimento economico. Ad esempio, nelle centrali idroelettriche con bacino di accumulo e sistema di pompaggio la produzione viene arrestata durante la notte e l'acqua sfruttata durante la giornata, ed opportunamente raccolta in un idoneo bacino, viene re-immessa nel bacino di accumulo, recuperando l'energia idraulica e razionalizzando la relazione tra produzione e vendita. In altri casi, tuttavia, questo non è possibile, in particolare con gli impianti ad acqua fluente, oppure quelli di produzione geotermica o a biomassa, nei quali casi la produzione è continua e non può essere arrestata, non avendo sistemi di accumulo dell'energia primaria. These considerations are more valid for those production plants in which, by their nature, it is not possible to manage the resources used in such a way as to optimize the exploitation of the energy source, expanding its economic performance as far as possible. For example, in hydroelectric power plants with an accumulation basin and pumping system, production is stopped during the night and the water used during the day, and appropriately collected in a suitable basin, is re-introduced into the accumulation basin, recovering the hydraulic energy and rationalizing the relationship between production and sale. In other cases, however, this is not possible, in particular with flowing water plants, or those of geothermal or biomass production, in which cases the production is continuous and cannot be stopped, not having primary energy storage systems. .
Su un altro fronte, sempre in seguito alla liberalizzazione della produzione di energia, ed anche in virtù di norme che tendono a diminuire le cause di emissione di gas inquinanti e gas-serra dovute alla produzione di energia elettrica, sono in continua crescita gli impianti di auto-produzione di energia elettrica, sia per abitazioni che per piccole industrie. On another front, again following the liberalization of energy production, and also by virtue of regulations that tend to reduce the causes of emissions of polluting and greenhouse gases due to the production of electricity, self-production of electricity, both for homes and small industries.
E' anche noto che spesso, negli impianti di auto-produzione, il momento dell'impiego dell'energia non corrisponde con il momento della sua produzione, oppure la quantità di energia necessaria è maggiore di quella che viene fornita in quel momento dall'impianto di generazione. It is also known that often, in self-production plants, the moment of energy use does not correspond to the moment of its production, or the quantity of energy needed is greater than that which is supplied at that moment by the system. of generation.
Ad esempio, nelle abitazioni civili l'impiego maggiore di energia si riscontra nelle ore serali, quando le famiglie sono raccolte nei loro alloggi e l'oscurità richiede l'uso dell'illuminazione artificiale mentre altra energia viene richiesta per lo svolgimento di attività diverse. L'impianto, più spesso fotovoltaico, fornisce tuttavia il massimo dell'energia durante le ore diurne, quando la famiglia si trova, in genere, fuori casa. For example, in civilian homes the greatest use of energy is found in the evening hours, when families are gathered in their homes and darkness requires the use of artificial lighting while other energy is required for carrying out different activities. The system, more often photovoltaic, however, provides maximum energy during the day, when the family is usually away from home.
Il sistema più utilizzato per ovviare a queste discrepanze tra produzione dell'energia ed il suo utilizzo, prevede l'immissione in rete dell'energia prodotta in eccesso, durante il giorno quando non viene utilizzata o viene utilizzata in misura inferiore alla produzione, ed il successivo prelievo dalla rete durante le ore serali, al momento della necessità, quando l'impianto non produce energia. The most used system to overcome these discrepancies between energy production and its use, involves the introduction into the grid of the energy produced in excess, during the day when it is not used or is used to a lesser extent than production, and the subsequent withdrawal from the grid during the evening hours, at the time of need, when the plant does not produce energy.
Questo "palleggio" dell'energia tra l'impianto di produzione privato e la rete pubblica di distribuzione comporta una serie di svantaggi per l'utente, ben noti ai tecnici del settore, tra i quali, ad esempio, spicca l'applicazione di tariffe dell'energia diversificate in fasce orarie diverse, come già detto a proposito della produzione dell'energia, e l'applicazione di costi aggiuntivi sull'energia prelevata dalla rete, che non vengono ovviamente considerati rispetto all'energia immessa in rete (ad esempio i cosiddetti oneri di rete, o le accise ed altre quote aggiuntive). This "dribbling" of energy between the private production plant and the public distribution network entails a series of disadvantages for the user, well known to the technicians of the sector, among which, for example, the application of tariffs stands out. diversified energy in different time bands, as already mentioned with regard to energy production, and the application of additional costs on the energy withdrawn from the grid, which are obviously not considered with respect to the energy fed into the grid (for example so-called network charges, or excise duties and other additional fees).
Per ovviare a questi problemi, si sta diffondendo l'implementazione di impianti di accumulo dell'energia, che viene stivata in idonee batterie di accumulatori al momento della produzione ed utilizzata quando necessario, senza immetterla nella rete, con gli evidenti vantaggi che ne conseguono. To overcome these problems, the implementation of energy storage systems is spreading, which is stowed in suitable accumulator batteries at the time of production and used when necessary, without feeding it into the grid, with the obvious advantages that this entails.
L'impiego dei sistemi di accumulo rappresenta quindi un settore importante ed in espansione nell'ambito dello sfruttamento delle energie rinnovabili. Gli utilizzatori di energia pulita possono sfruttare l'auto-produzione, riuscendo in questo modo addirittura, in taluni casi, a staccarsi completamente dalla rete di distribuzione elettrica. The use of storage systems therefore represents an important and expanding sector in the exploitation of renewable energies. Users of clean energy can take advantage of self-production, thus even managing, in some cases, to completely disconnect from the electricity distribution network.
Per questo motivo, si prevede un notevole incremento nel settore della produzione e della vendita di accumulatori previsti per lo stoccaggio di energia elettrica autoprodotta, e quindi un incremento del mercato degli accumulatori. For this reason, a significant increase is expected in the sector of the production and sale of accumulators for the storage of self-produced electricity, and therefore an increase in the accumulator market.
Anche la sempre maggiore diffusione di veicoli a trazione elettrica, o ibrida, comporta un aumento della produzione di accumulatori a tal fine destinati, con problematiche simili a quelle evidenziate in precedenza. The increasing diffusion of electric or hybrid traction vehicles also entails an increase in the production of accumulators destined for this purpose, with problems similar to those highlighted above.
D'altra parte, per questioni stagionali e logistiche, i rivenditori di accumulatori sono costretti a predisporre grandi quantitativi di accumulatori in magazzini appositamente predisposti in fabbricati di grandi dimensioni, nei pressi delle zone di vendita di loro competenza. On the other hand, due to seasonal and logistical reasons, the retailers of accumulators are forced to prepare large quantities of accumulators in specially prepared warehouses in large buildings, near the sales areas for which they are responsible.
Gli accumulatori, che possono raggiungere la capacità complessiva di diverse decine di megawattora ed oltre, rimangono stoccati nei magazzini per periodi di tempi variabili, ma che comunque si estendono da diversi giorni anche a parecchie settimane, prima di essere venduti. The accumulators, which can reach a total capacity of several tens of megawatt hours or more, remain stored in the warehouses for varying periods of time, but which in any case extend from several days to several weeks, before being sold.
Evidentemente, la (a volte molto) lunga sosta degli accumulatori nei magazzini, inutilizzati, ne può compromettere il corretto funzionamento, tanto che si rende spesso necessario eseguire un test di buon funzionamento, un collaudo, prima di avviarli all'installazione, anche per verificare eventuali guasti causati dal precedente trasporto. Obviously, the (sometimes very) long stay of the accumulators in the warehouses, unused, can compromise their correct functioning, so much so that it is often necessary to perform a good functioning test, an inspection, before starting them for installation, also to verify any failures caused by the previous transport.
Lo scopo della presente invenzione è quello ottimizzare sia l'organizzazione della vendita dell'energia elettrica prodotta, in quei casi in cui la natura della fonte energetica non lo consenta, sia la gestione dello stoccaggio degli accumulatori raccolti nei fabbricati a magazzino e destinati ai sistemi di accumulo di energia elettrica industriali e civili, creando una simbiosi tra i produttori di energia elettrica ed i rivenditori degli accumulatori che si trovino in zone tra loro comuni. The purpose of the present invention is to optimize both the organization of the sale of the electricity produced, in those cases in which the nature of the energy source does not allow it, and the management of the storage of accumulators collected in the warehouse buildings and intended for systems of industrial and civil electrical energy storage, creating a symbiosis between the producers of electrical energy and the retailers of the accumulators that are in common areas.
Altro scopo dell'invenzione è quello di migliorare la fornitura di servizi agli acquirenti degli accumulatori, di migliorare la resa dell'energia venduta da parte dei produttori e di rendere attivo per i rivenditori di accumulatori il periodo in cui questi ultimi stazionano all'interno dei fabbricati predisposti a magazzino, il tutto adottando un metodo ed un sistema concettualmente semplici e che risultino vantaggiosi dal punto di vista economico. Another purpose of the invention is to improve the supply of services to the purchasers of accumulators, to improve the yield of the energy sold by the producers and to make the period in which the latter stay inside the accumulators active for the retailers of accumulators. buildings prepared in the warehouse, all by adopting a conceptually simple method and system that are advantageous from an economic point of view.
La presente invenzione consente una sua implementazione certamente vantaggiosa per i produttori di energia elettrica che utilizzano fonti di energia rinnovabile, in particolare per quegli impianti che, per loro natura, non consentono una razionalizzazione della produzione in funzione della convenienza dettata dal prezzo di vendita, ad esempio gli impianti idroelettrici ad acqua fluente, gli impianti di produzione da biomassa o da energia geotermica e, in misura minore, da energia eolica, come risulterà ben evidente dalla seguente descrizione. The present invention allows its implementation which is certainly advantageous for producers of electricity who use renewable energy sources, in particular for those plants which, by their nature, do not allow a rationalization of production according to the convenience dictated by the sale price, for example. for example, run-of-the-river hydroelectric plants, biomass or geothermal energy production plants and, to a lesser extent, wind energy, as will become clear from the following description.
Infatti, gli scopi anzidetti vengono ottenuti mediante il metodo ed il sistema descritto nelle rivendicazioni 1 e 6, per ottimizzare l'organizzazione della vendita di energia elettrica nonché per la gestione dello stoccaggio e del collaudo di un complesso di accumulatori, stoccati presso un magazzino, in cui si prevede di alimentare gli accumulatori con l'energia proveniente da una fonte di energia elettrica a basso costo e di connetterli alla rete di distribuzione elettrica, con interposizione di mezzi di sezionamento, e di prevedere mezzi di controllo agenti sui mezzi di sezionamento per collegare gli accumulatori alla rete di distribuzione elettrica o alla fonte di energia a basso costo in funzione delle condizioni del prezzo di vendita in rete e della disponibilità neirimpianto dell'energia elettrica. In fact, the aforementioned purposes are achieved by means of the method and system described in claims 1 and 6, to optimize the organization of the sale of electricity as well as to manage the storage and testing of a set of accumulators, stored in a warehouse, in which it is envisaged to supply the accumulators with energy from a low-cost source of electricity and to connect them to the electricity distribution network, with the interposition of sectioning means, and to provide control means acting on the sectioning means for connect the accumulators to the electricity distribution network or to the low-cost energy source according to the conditions of the sale price on the network and the availability of the electricity in the plant.
Le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione verranno esposti nella seguente descrizione con riferimento alla tavola di disegno allegata, nella quale: The characteristics and advantages of the present invention will be set out in the following description with reference to the attached drawing table, in which:
la figura 1 illustra schematicamente un magazzino di stoccaggio degli accumulatori, ed il sistema in questione, organizzato in modo da implementare il metodo oggetto dell'invenzione. Figure 1 schematically illustrates an accumulator storage warehouse, and the system in question, organized in such a way as to implement the method object of the invention.
Come detto in premessa, l'utilizzo di accumulatori per lo sfruttamento dell'energia elettrica auto-prodotta si sta diffondendo in modo particolare in questi ultimi anni, ed è previsto un incremento sostanziale dell'utilizzo, e quindi della produzione, degli accumulatori nel prossimo futuro, sia per l'impiego civile, nelle abitazioni, sia per impiego industriale. As mentioned in the introduction, the use of accumulators for the exploitation of self-produced electricity is spreading particularly in recent years, and a substantial increase in the use, and therefore in production, of accumulators is expected in the next future, both for civil use, in homes, and for industrial use.
Parallelamente, assume importanza la vendita degli accumulatori, che devono essere prima trasportati dal luogo di produzione nei punti vendita, e qui stoccati per periodi di lunghezza variabile, a seconda del periodo, per essere prontamente disponibili al momento dell'installazione. At the same time, the sale of the accumulators takes on importance, which must first be transported from the place of production to the points of sale, and stored there for periods of variable length, depending on the period, to be readily available at the time of installation.
A seguito del trasporto e del periodo di stoccaggio, diventa quasi inevitabile effettuare un collaudo prima della loro installazione. Following the transport and the storage period, it becomes almost inevitable to carry out a test before their installation.
Anche la produzione dell'energia elettrica, mediante l'impiego di fonti alternative, sta acquisendo importanza anche ai livelli più bassi della produzione, con la predisposizione di piccoli impianti che consentono produzioni anche limitate. Even the production of electricity, through the use of alternative sources, is gaining importance even at the lowest levels of production, with the setting up of small plants that allow even limited production.
Come detto in premessa, la fornitura diretta dell'energia, soprattutto negli impianti che non consentono di razionalizzarne la relazione produzionevendita interrompendo quest'ultima e recuperando l'energia sfruttata, come avviene negli impianti idroelettrici con bacino di accumulo e sistema di pompaggio, non sempre risulta essere remunerativa, nel senso che al costo dovuto alla produzione non sempre corrisponde un prezzo di vendita adeguato. Così, ad esempio, negli impianti idroelettrici ad acqua fluente, negli impianti a biomassa o geotermici ed altri simili, la produzione può avere un costo ripagato completamente durante il giorno, quando il prezzo di vendita dell'energia elettrica è generalmente più alto, ma che non viene coperto invece nelle ore notturne, quando il prezzo scende, in modo anche sostanziale, senza che alcuna variazione intervenga sui costi di produzione. As mentioned in the introduction, the direct supply of energy, especially in plants that do not allow to rationalize the production-sales relationship by interrupting the latter and recovering the exploited energy, as occurs in hydroelectric plants with storage basins and pumping systems, does not always it turns out to be profitable, in the sense that the cost due to production does not always correspond to an adequate sales price. Thus, for example, in run-of-the-river hydroelectric plants, biomass or geothermal plants and other similar ones, production can have a cost that is fully paid off during the day, when the selling price of electricity is generally higher, but that on the other hand, it is not covered at night, when the price falls, even substantially, without any change in production costs.
Ovviamente le variazioni di prezzo, che possono intervenire non solo nell'awicendarsi del periodo notturno con quello diurno, ma anche nei periodi festivi rispetto alle giornate lavorative, sono di proporzioni diverse e dipendono dal paese in cui operano i produttori di energia, dai gestori delle reti pubbliche e/o private e da altre variabili di volta in volta riscontrabili. Obviously, the price variations, which can intervene not only in the approach of the night period with the day one, but also during the holidays with respect to working days, are of different proportions and depend on the country in which the energy producers operate, on the operators of the public and / or private networks and other variables that may be found from time to time.
Anche la capacità produttiva degli impianti cambia in funzione del tipo di impianto, del periodo della giornata ed anche delle condizioni atmosferiche, in alcuni casi. The production capacity of the plants also changes according to the type of plant, the time of day and also the weather conditions, in some cases.
In minor misura questo vale anche un impianto eolico, nel senso che esso produce energia elettrica in modo continuo, anche durante gli orari in cui il prezzo di vendita è molto basso, per cui la produzione e la vendita in quelle ore può non risultare adeguatamente remunerata. To a lesser extent, this also applies to a wind power plant, in the sense that it produces electricity continuously, even during times when the selling price is very low, so that production and sale in those hours may not be adequately remunerated. .
Si tratta quindi di coniugare due esigenze distinte ma complementari, ossia quella dei produttori/distributori di accumulatori, che devono ottimizzare lo stoccaggio ed il collaudo degli accumulatori prodotti in locazioni vicine ai diversi punti vendita, e quella dei produttori di energia elettrica, in particolare da fonti alternative a basso costo e basso impatto ambientale, che non consentono di razionalizzare la produzione come spiegato in precedenza. It is therefore a question of combining two distinct but complementary needs, namely that of producers / distributors of accumulators, who must optimize the storage and testing of accumulators produced in locations close to the various points of sale, and that of electricity producers, in particular from alternative sources with low cost and low environmental impact, which do not allow to rationalize production as explained above.
Il metodo ed il sistema oggetto dell'invenzione hanno lo scopo di creare una simbiosi tra produttori/rìvenditori di accumulatori ed i produttori di energia elettrica per ottimizzare l'organizzazione della vendita di energia elettrica e la gestione dello stoccaggio e del collaudo di complessi 1 di accumulatori 2 per sistemi di accumulo di energia elettrica civili, industriali, per autotrazione, etc. La vicinanza dei due siti permette di effettuare lo scambio di energia così come descritto, anche a vantaggio reciproco dei costi di rete (trasporto e trasformazione) che non verrebbero addebitati. The method and the system object of the invention have the purpose of creating a symbiosis between producers / resellers of accumulators and the producers of electricity to optimize the organization of the sale of electricity and the management of the storage and testing of complexes 1 of accumulators 2 for civil, industrial, automotive, etc. The proximity of the two sites allows the exchange of energy as described, also to the mutual advantage of network costs (transport and transformation) that would not be charged.
Facendo riferimento alla suddetta tavola di disegno, con il numero 3 si è indicato un magazzino in forma schematizzata, costituito ad esempio da un fabbricato, tipo capannone, previsto per lo stoccaggio di accumulatori 2, anch'essi schematizzati in figura. With reference to the aforementioned drawing table, the number 3 indicates a warehouse in schematic form, consisting for example of a building, shed type, provided for the storage of accumulators 2, also schematized in the figure.
Il magazzino 3 sarà dotato di impianti ed attrezzature necessari al trasporto ed alla collocazione degli accumulatori 2 secondo le necessità e le previsioni delle normative del settore, impianti ed attrezzature non illustrate in quanto non rilevati ai fini della comprensione dell'invenzione. The warehouse 3 will be equipped with systems and equipment necessary for the transport and placement of the accumulators 2 according to the needs and provisions of the regulations of the sector, systems and equipment not illustrated as they are not detected for the purposes of understanding the invention.
Gli accumulatori 2 sono tra loro collegati con idonee combinazioni serieparallelo e secondo gruppi omogenei, con eventuali dispositivi adattatori e/o di compensazione, in modo da formare un complesso 1 , che è quello che risulterà ai capi dell'impianto. The accumulators 2 are connected to each other with suitable series-parallel combinations and according to homogeneous groups, with possible adapter and / or compensation devices, so as to form a complex 1, which is what will result at the ends of the plant.
Il complesso 1 di accumulatori 2, verrà poi collegato ad un impianto o ad impianti di produzione di energia elettrica a basso costo 6,7,8, preferibilmente di energia rinnovabile, che non consentono la razionalizzazione già menzionata. The accumulator assembly 1 2 will then be connected to a plant or plants for the production of low cost electric energy 6,7,8, preferably of renewable energy, which do not allow the aforementioned rationalization.
In dettaglio, sono stati schematizzati nella figura 1 un impianto idroelettrico 6, ad acqua fluente, un impianto geotermico 7 ed un impianto a biomassa 8. In detail, a hydroelectric plant 6, running water, a geothermal plant 7 and a biomass plant 8 have been schematized in Figure 1.
Si intende che il tipo ed il numero di impianti di produzione collegati al complesso di accumulatori 1 è del tutto esemplificativo, potendo essere previsto il solo impianto idroelettrico 6 ad acqua fluente, oppure una qualsiasi altra combinazione di impianti. It is understood that the type and number of production plants connected to the accumulator assembly 1 is entirely exemplary, since only the run-of-the-river hydroelectric plant 6 can be provided, or any other combination of plants.
Possono essere anche impiegate altre fonti di energia rinnovabile, ad esempio a biogas, od altri ancora, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione, non illustrate per chiarezza e semplicità di illustrazione ed esposizione. Other sources of renewable energy can also be used, for example biogas, or others, without thereby departing from the scope of the invention, not illustrated for clarity and simplicity of illustration and exposure.
In dettaglio, il complesso 1 di accumulatori 2 è collegato agli impianti di produzione 6,7,8 mediante mezzi di sezionamento 11, di cui si dirà nel seguito. In detail, the accumulator assembly 1 2 is connected to the production plants 6,7,8 by means of sectioning means 11, which will be discussed below.
L'impianto idroelettrico 6 illustrato, a titolo esemplificativo, è in genere dotato di un generatore a corrente alternata, più comunemente denominato alternatore, ed è quindi dapprima collegato ad un dispositivo rettificatore 16, a valle del quale sono, o possono essere collegati gli altri impianti, anch'essi con interposizione di un dispositivo rettificatore 161, con interposizione di organi elettrici atti ad impedire il flusso inverso della corrente, livellare la tensione prodotta, ecc., tutti non illustrati in quanto non rilevati rispetto all'invenzione. The hydroelectric plant 6 illustrated, by way of example, is generally equipped with an alternating current generator, more commonly called alternator, and is therefore first connected to a rectifier device 16, downstream of which the others are or can be connected systems, also with the interposition of a rectifier device 161, with the interposition of electrical members suitable for preventing the reverse flow of the current, leveling the voltage produced, etc., all not illustrated as they are not detected with respect to the invention.
Il complesso 1 di accumulatori 2 è anche collegato ad una rete di distribuzione elettrica 10, che può essere pubblica o privata, con interposizione di altri mezzi sezionatori 12, di cui si dirà nel seguito. The accumulator assembly 1 2 is also connected to an electrical distribution network 10, which can be public or private, with the interposition of other disconnecting means 12, which will be discussed below.
Il collegamento dell'impianto alla rete di distribuzione elettrica 10 prevede l'interposizione di un inverter (l'impianto funziona a corrente continua mentre le reti di distribuzione elettrica sono in genere a correte alternata) e di mezzi di conteggio dell'energia ceduta, ed eventualmente prelevata, alla o dalla rete di distribuzione elettrica 10. The connection of the plant to the electrical distribution network 10 provides for the interposition of an inverter (the plant operates with direct current while the electrical distribution networks are generally alternating current) and metering means for the energy sold, and possibly withdrawn, to or from the electricity distribution network 10.
I mezzi di sezionamento 11 e 12 possono essere costituiti da dei classici sezionatori o preferibilmente da idonei interruttori, eventualmente anche a stato solido, e sono controllati da mezzi di controllo 15, atti a comandare i mezzi di sezionamento 11, 12 tramite idonei servo-controlli (non illustrati in quanto di tipo noto e non rilevati con l'invenzione). The sectioning means 11 and 12 can be constituted by classic disconnectors or preferably by suitable switches, possibly also in solid state, and are controlled by control means 15, adapted to control the sectioning means 11, 12 by means of suitable servo-controls. (not illustrated as of a known type and not detected with the invention).
In dettaglio, i mezzi di controllo 15 comprendono mezzi di elaborazione e memoria, costituiti ad esempio da un computer 13 dotato di memoria e connesso alla rete internet. In detail, the control means 15 comprise processing and memory means, consisting for example of a computer 13 equipped with memory and connected to the internet.
In pratica, tramite la tastiera del computer 13 si possono introdurre dati relativi ai prezzi di vendita ed ai costi di produzione dell'energia elettrica, orari e variazioni dei costi, tutti dati che vengono registrati nella memoria. Poi, durante il normale funzionamento, il computer agisce sui mezzi di sezionamento 11, 12 per collegare gli accumulatori 2 alla rete di distribuzione elettrica 10 o alla fonte di energia rinnovabile 6,7,8 in funzione delle condizioni del prezzo di vendita in rete e della disponibilità nei iimpianto dell'energia elettrica. In practice, through the keyboard of the computer 13 it is possible to enter data relating to the sales prices and the costs of producing electricity, schedules and variations in costs, all data which are recorded in the memory. Then, during normal operation, the computer acts on the sectioning means 11, 12 to connect the accumulators 2 to the electrical distribution network 10 or to the renewable energy source 6,7,8 depending on the conditions of the network sale price and the availability of electricity in the plant.
In questo modo, gli accumulatori 2 vengono collegati ad una fonte di energia elettrica 6,7,8 per effettuarne la carica nei momenti in cui il prezzo dell'energia elettrica è più basso, distaccandoli dalla rete di distribuzione elettrica 10 alla quale essi vengono poi collegati nel momento in cui il prezzo di vendita dell'energia elettrica è più alto. In this way, the accumulators 2 are connected to a source of electric energy 6,7,8 in order to charge them when the price of electricity is lower, disconnecting them from the electricity distribution network 10 to which they are then connected when the selling price of electricity is higher.
Se l'energia prodotta nel momento in cui il prezzo di vendita è più basso eccede la capacità di accumulo del complesso 1, l'energia prodotta in eccesso può comunque essere immessa in rete, nel caso dell'impianto eolico 7 o fotovoltaico 8, mentre con l'impianto idroelettrico 6 si può interrompere l'afflusso dell'acqua dal bacino alla centrale di produzione, conservando l'energia idraulica, oppure se non è possibile per via del riempimento del bacino, allora anche in questo caso l'energia prodotta in eccesso viene comunque immessa in rete. If the energy produced when the sale price is lower exceeds the storage capacity of complex 1, the excess energy produced can still be fed into the grid, in the case of wind power 7 or photovoltaic 8, while with the hydroelectric plant 6 it is possible to interrupt the flow of water from the basin to the production plant, conserving the hydraulic energy, or if it is not possible due to the filling of the basin, then also in this case the energy produced in excess is however fed into the network.
La diversa configurazione funzionale dell'impianto viene definita dal computer 13, impostando la condizione più favorevole. The different functional configuration of the system is defined by the computer 13, setting the most favorable condition.
La seguente tabella esemplifica alcune possibili situazioni operative del sistema. The following table exemplifies some possible operating situations of the system.
periodo prezzo di produzione collegamento condizione vendita/ alla rete operativa costo di period production price link condition sales / to the operating network cost of
produzione production
diurno/feriale alto/alto normale attivato impianto e complesso 1 erogano energia in rete notturno/festivo basso/basso normale disattivato impianto ricarica complesso 1 notturno/festivo basso/basso in eccesso attivato impianto ricarica complesso 1 ed eroga energia in rete In precedenza si è sempre parlato di impianti di generazione di energia rinnovabile, ciò rappresentando il caso di maggiore convenienza, in particolare l'impianto idroelettrico, ma il sistema qui descritto potrebbe essere usato, anche con impianti di produzione non rinnovabili, o anche prelevando l'energia elettrica dalla rete, nel momento in cui il prezzo di vendita è più basso, per accumularla negli accumulatori 2, e poi re-immettendola in rete nei momenti in cui il prezzo di vendita è più alto. day / weekday high / high normal activated system and complex 1 deliver energy to the network night / holiday low / low normal deactivated system recharging complex 1 night / holiday low / low in excess activated system recharging complex 1 and supplies energy to the network Previously yes always talked about renewable energy generation plants, this representing the case of greater convenience, in particular the hydroelectric plant, but the system described here could be used, even with non-renewable production plants, or even by drawing electricity from the network, when the selling price is lower, to accumulate it in accumulators 2, and then re-inserting it into the network when the selling price is higher.
In questo caso, la fonte di energia elettrica a basso costo è costituita dalla stessa rete di distribuzione elettrica 10, nei momenti di prezzo di vendita più basso. In this case, the low-cost source of electrical energy is constituted by the electrical distribution network 10 itself, at the moments of the lowest selling price.
Il flusso di corrente tra il complesso 1 di accumulatori e gli impianti di produzione e la rete di distribuzione elettrica 10 viene in ogni caso misurato da mezzi di conteggio 18, per provvedere alla successiva fatturazione dell'energia ceduta, da un lato, ed acquistata, dall'altro. The current flow between the accumulator complex 1 and the production plants and the electrical distribution network 10 is in any case measured by metering means 18, to provide for the subsequent billing of the energy sold, on the one hand, and purchased, on the other.
Risulta evidente che il metodo ed il sistema proposti dalla presente invenzione riescono ad ottenere gli scopi indicati in premessa. It is evident that the method and the system proposed by the present invention are able to achieve the purposes indicated in the introduction.
In particolare, viene creata una simbiosi tra i p rod utto rì/rive n d ito ri di accumulatori ed i produttori di energia elettrica, che consente di ottimizzare l'organizzazione della vendita di energia elettrica e la gestione dello stoccaggio e del collaudo dei complessi 1 di accumulatori 2 per sistemi di accumulo di energia elettrica civili, industriali, per autotrazione, ecc. In particular, a symbiosis is created between the producers of accumulators and the producers of electricity, which makes it possible to optimize the organization of the sale of electricity and the management of storage and testing of the complexes 1 of accumulators 2 for civil, industrial, automotive, etc. electrical energy storage systems.
Inoltre il metodo ed il sistema dell'invenzione consentono di migliorare la fornitura di servizi agli acquirenti degli accumulatori, di migliorare la resa dell'energia venduta da parte dei produttori e di rendere attivo per i rivenditori di accumulatori il periodo in cui questi ultimi stazionano all'interno dei fabbricati predisposti a magazzino, il tutto in modo semplice e vantaggioso dal punto di vista economico, oltre a contribuire all'abbassamento dei picchi di domanda di energia elettrica a vantaggio della rete elettrica in generale. Furthermore, the method and the system of the invention allow to improve the supply of services to the purchasers of the accumulators, to improve the yield of the energy sold by the producers and to make active for the retailers of accumulators the period in which the latter are stationed at inside the buildings set up in the warehouse, all in a simple and advantageous way from an economic point of view, as well as contributing to the lowering of electricity demand peaks to the advantage of the electricity grid in general.
I tipi di accumulatori che possono permettere l'implementazione della presente invenzione sono i più diversi, da quelli utilizzati per l'accumulo di energia auto-prodotta negli impianti civili ed industriali, a quelli impiegati su mezzi di trasporto elettrici. The types of accumulators that can allow the implementation of the present invention are the most diverse, from those used for the accumulation of self-produced energy in civil and industrial plants, to those used on electric transport vehicles.
La presente invenzione consente una sua implementazione certamente vantaggiosa in particolare per i produttori di energia elettrica che utilizzano fonti di energia rinnovabile, preferibilmente con impianti idroelettrici. The present invention allows its implementation which is certainly advantageous in particular for producers of electrical energy who use renewable energy sources, preferably with hydroelectric plants.
Gli impianti e le apparecchiature menzionate e descritte costituiscono un sistema definito solo schematicamente, nel senso che altre apparecchiature di tipo noto possono essere previste o necessarie per il corretto funzionamento degli impianti, senza che questo pregiudichi la portata dell'invenzione, come evidenziata in precedenza. The systems and equipment mentioned and described constitute a system defined only schematically, in the sense that other known equipment may be provided or necessary for the correct operation of the systems, without this compromising the scope of the invention, as highlighted above.
Si intende inoltre che quanto sopra è stato descritto a titolo puramente esemplificativo e non limitativo. Pertanto, possibili modifiche e varianti dell'invenzione si considerano rientranti neH'ambito protettivo accordato alla presente soluzione tecnica, così come sopra descritta e nel seguito rivendicata. It is also understood that what above has been described purely by way of non-limiting example. Therefore, possible modifications and variants of the invention are considered to fall within the protective scope accorded to the present technical solution, as described above and claimed hereinafter.
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| ITUB2015A009287A ITUB20159287A1 (en) | 2015-12-14 | 2015-12-14 | METHOD AND SYSTEM TO OPTIMIZE THE MANAGEMENT OF STORAGE AND TESTING OF A COMPLEX OF ELECTRIC ENERGY ACCUMULATORS AND THE ORGANIZATION OF ELECTRICITY SALES |
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Citations (4)
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-
2015
- 2015-12-14 IT ITUB2015A009287A patent/ITUB20159287A1/en unknown
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