Elettrificazione dell'economia basata sul fotovoltaico: Progettazione e ottimizzazione di sistemi fotovoltaici a supporto dell'elettrificazione industriale e promozione della partecipazione ai mercati dell'elettricità (EUPI-PV Partnership)

Risultato atteso:

I grandi sistemi fotovoltaici, come quelli su scala utility, si stanno evolvendo verso architetture a tensione più elevata (>=3kV) con l'obiettivo di minimizzare le perdite e migliorare l'efficienza del sistema a costi inferiori. L'intenzione è di integrare anche lo stoccaggio in tali sistemi fotovoltaici (ibridi) offrendo flessibilità. È quindi essenziale costruire un modello per l'implementazione di grandi sistemi fotovoltaici ad alta tensione e lo sviluppo di reti a corrente continua (DC) attorno a utenti finali strategici per la domanda ad alta tensione (siti industriali, server, stazioni di ricarica per veicoli elettrici…). Comprendere i fattori che influenzano le prestazioni e l'economia di queste architetture di sistema aiuterà i pianificatori di sistema a valutare i potenziali benefici di tali risorse ibride che potrebbero supportare una crescente elettrificazione industriale futura. Un'altra sfida cruciale da affrontare per garantire la continua crescita di nuovi investimenti nel fotovoltaico è la crescente incidenza di prezzi zero o negativi nel mercato dell'elettricità, che danneggiano drasticamente la redditività della gestione degli asset fotovoltaici. Per affrontare questa sfida, la partecipazione del fotovoltaico ai servizi ancillari è una via da seguire, che ridurrebbe significativamente i costi operativi del sistema e la riduzione del fotovoltaico e migliorerebbe l'affidabilità del sistema e la redditività del fotovoltaico. Deve essere considerato anche l'accoppiamento/raggruppamento con altri asset di generazione o asset di stoccaggio/domanda.

I risultati del progetto dovrebbero contribuire a tutti i seguenti risultati attesi come indicato per l'ambito proposto (sistemi fotovoltaici DC ad alta tensione o partecipazione del fotovoltaico ai mercati dell'elettricità):

Ambito 1: Sistemi fotovoltaici DC ad alta tensione:

1. Sistemi fotovoltaici altamente efficienti, utilizzo ottimale dell'elettricità fotovoltaica generata, risparmio energetico;
2. Costo livellato dell'elettricità (LCOE) diminuito ed elettricità accessibile per gli utenti industriali.

Ambito 2: Partecipazione del fotovoltaico ai mercati dell'elettricità:

1. Maggiore redditività sociale del fotovoltaico attraverso la partecipazione ai servizi ancillari;
2. Contributo efficiente dal punto di vista energetico, competitivo in termini di costi e flessibile dei sistemi fotovoltaici ai mercati dell'energia.

Tutte le proposte dovrebbero supportare l'esecuzione dell'agenda congiunta di ricerca e innovazione sull'energia solare.

Ambito:

Le proposte dovrebbero coprire almeno uno dei seguenti ambiti:

Ambito 1: Sistemi fotovoltaici DC ad alta tensione:

• Progettare architetture di sistema a tensione più elevata e valutarne il beneficio in termini di efficienza;
• Sviluppare il modello per una soluzione ibrida AC (corrente alternata)/DC per la gestione dei carichi degli utenti finali, raggiungendo alti livelli di efficienza;
• Dimostrare un sistema ibrido ad alta tensione >3kV operante in reti DC per installazioni industriali;
• Indagare l'impatto della tensione più elevata sui moduli fotovoltaici.

Ambito 2: Partecipazione del fotovoltaico ai mercati dell'elettricità:

• Dimostrare la gestione integrata dei generatori fotovoltaici per la tariffazione dinamica e/o nodale;
• Raggruppare il fotovoltaico con altri asset di consumo/produzione per partecipare ai meccanismi di bilanciamento; valutare la fattibilità di questi sistemi e dimostrare modelli di business e schemi di finanziamento;
• Dimostrare affidabilità, mitigazione del rischio guidata dagli acquisti e migliore disponibilità del sistema attraverso la digitalizzazione.

Ogni volta che lo sfruttamento previsto dei risultati del progetto comporta lo sviluppo, la creazione, la produzione e la commercializzazione di un prodotto o processo, o la creazione e la fornitura di un servizio, il piano per lo sfruttamento e la diffusione dei risultati deve includere una strategia per tale sfruttamento, nonché un solido caso aziendale e una solida strategia di sfruttamento. Il piano di sfruttamento dovrebbe includere piani preliminari per la scalabilità, la commercializzazione e l'implementazione (studio di fattibilità, business plan) indicando le possibili fonti di finanziamento da utilizzare (in particolare il Fondo per l'innovazione).

Questo argomento implementa la co-programmazione…