Dalla ricerca nuove opportunità per competere
Stefano Besseghini
Milano, 16 Dicembre 2010
Ricerca Sviluppo Innovazione
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Dalla ricerca al mercato
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Innovazione da ricerca
• Nel settore energetico l’innovazione è un
assunto fondamentale per poter rispondere agli
obiettivi:
– Richiesta per crescita
– Obiettivi unilaterali (politiche 202020)
• Una parte sostanziale è di innovazione da
ricerca
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Settore Energetico
• Principalmente innovazione da ricerca perché
– I principi fisici di molti processi sono noti
– Spesso le tecnologie non sono competitive perché
non hanno ricevuto una adeguata pressione allo
sviluppo
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Risorse
Circa 350 dipendenti (2/3 laureati)
Sede Centrale (uffici e lab) in Milano
Altre sedi: Piacenza (PC), Brugherio (MB), Seriate (BG)
Strumenti di finanziamento
Accordo di Programma con il MiSE (Ministero dello Sviluppo Economico.
Partecipazione a 31 progetti europei
Esecuzione di studi, ricerche, servizi specialistici e consulenze per Istituzioni e terzi 16 dicembre 2010
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Focus della ricerca
Attività di ricerca nel campo elettro‐energetico
fortemente orientata ad aspetti applicativi.
Approccio globale e di sistema, con valorizzazione delle competenze multi‐
disciplinari.
Orientata al beneficio degli utenti del sistema elettrico nazionale e degli operatori industriali.
Ampia diffusione dei risultati della ricerca di dominio pubblico e trasferimento tecnologico.
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Sviluppo dei Sistemi Elettrici
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Effetti della regolazione del mercato. Vincoli tecnici ed ambientali sugli scenari di sviluppo.
Modelli per l’analisi e previsione della domanda di energia elettrica.
Nuove tecnologie per il controllo delle reti e per la sicurezza del sistema elettrico
Vulnerabilità e sicurezza delle infrastrutture critiche
Integrazione di sistemi di generazione distribuita Sistemi di Demand Side Management
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Sistemi di Generazione
Miglioramento dell’affidabilità, flessibilità e prestazioni ambientali degli impianti di generazione da combustibili fossili
Tecnologie per il carbone pulito ed impianti di generazione “zero emission”
Celle a combustibile stazionarie, accumulo, trasporto e utilizzo stazionario dell’idrogeno
Risorse distribuite, co‐ e tri‐
generazione, fonti rinnovabili (solare, eolico, biomasse)
Sistemi fotovoltaici innovativi a concentrazione
Sicurezza nucleari
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degli
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Tecnologie di Trasmissione e Distribuzione
Prove di laboratorio di componenti elettrici e di configurazioni di linea.
Progetto, sviluppo, realizzazione e caratterizzazione di componenti innovativi, anche basati su superconduttori ad alta temperatura e soluzioni impiantistiche.
Studio e prova di sistemi per reti attive, con riferimento all’ICT, elettronica di potenza ed alla distribuzione in corrente continua.
Valutazione ed implementazione di metodologie per la gestione ottimale e l’estensione di vita di componenti ed impianti.
Diagnostica e controllo di componenti elettrici con sensori e tecniche innovativi.
Gestione della rete nazionale di monitoraggio della qualità della tensione sul sistema a media tensione.
Simulazione e sperimentazione di dispositivi e sistemi innovativi per il miglioramento della qualità della fornitura.
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Ambiente e Sviluppo Sostenibile
Sostenibilità dello sviluppo del Sistema Elettrico ed esternalità ambientali.
Impatto ambientale della generazione termoelettrica
Generazione idroelettrica: uso sostenibile della risorsa idrica, sicurezza delle infrastrutture
Fonti rinnovabili: valutazioni di potenzialità, previsioni di produzione, impatto ambientale
Sequestro e monitoraggio della CO2
Rete elettrica e territorio
Meteorologia e rischi climatici e naturali per il Sistema Elettrico
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Quali argomenti?
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Materiali
Automazione
Processi di assemblaggio e standardizzazione
Pervasività e diffusione di buone pratiche
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Quali settori?
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Solar Cooling
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Solar Cooling
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Solar Cooling
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Solare PV a concentrazione
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Solare PV a concentrazione
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Progetto Apollon
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Fotovoltaico a concentrazione
(sede di Piacenza )
I laboratori
AT‐ Prove elettriche e meccaniche
Analisi ambientale
Stazione monitoraggio CO2
Plateau Rosa
Domotica
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11-10 11
11-08 16
11-07 16
11-06 13
11-05 01
11-04 01
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20
nero=velocità misurata rosso=velocità lami
11-02 20
10
Velocità (m/s)
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11-08 16
11-07 16
11-06 13
11-05 01
11-04 01
11-02 20
11-01 20
10-31 20
10-30 20
10-29 10
10-28 10
10-27 09
10-24 12
10-23 09
10-22 08
10-20 14
10-18 19
10-16 18
10-14 16
10-13 01
0
500
Potenza (kW)
200
800
nero=potenza misurata rosso=potenza nnet(lami)
11-01 20
10-31 20
10-30 20
10-29 10
10-28 10
10-27 09
10-24 12
10-23 09
10-22 08
10-20 14
10-18 19
10-16 18
10-14 16
10-13 01
0
Energia Eolica
Sistema di previsione della potenza generata, basato su modellistica numerica meteorologica
verde=potenza nnet(rams)
Schema della metodologia di previsione vento‐potenza
verde=velocità rams
Risultati delle simulazioni (previsione pluri‐giornaliera)
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Energia Solare
Utilizzo dei dati da satellite per la valutazione della producibilità
ed il supporto alla gestione degli impianti PV ed a concentrazione
Mappa di eliofania
(disponibile ogni 24 ore)
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Nowcasting della copertura nuvolosa S. Besseghini
Sistemi di generazione ibridi isolati (Val Codera)
Dalle esperienze sulla test facility (fonti rinnovabili, inverter, accumulo elettrico, controllo). Elettrificazione di una comunità isolata. RSE monitora in continuo le prestazioni
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Teleriscaldamento a Biomassa Legnosa (Comune del Nord Italia)
Cogenerazione a biomassa legnosa con ciclo Rankine a fluido organico (ORC) di tecnologia italiana.
Collaborazione con un Comune lombardo per realizzare un impianto di teleriscaldamento (1 MWe, 4 MWth), che sfrutta scarti locali (30 km di raggio) di potatura/manutenzione giardini. Sistema energetico autonomo a zero emissioni di CO2.
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Mappa aree servite e rete distribuzione calore (in rosso)
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Generazione elettrica da biomasse (1)
Quantificazione della frazione di energia elettrica “rinnovabile” prodotta in impianti “ibridi”, tramite metodo sperimentale della misura del 14C alle emissioni.
Unità di campionamento emissioni (a SX) e risultati ottenuti presso diversi impianti (a DX)
Il metodo è attualmente oggetto di normazione presso CTI ed è destinato a diventare una norma nazionale (UNI).
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Generazione elettrica da biomasse (2)
Quantificazione della frazione di energia elettrica “rinnovabile” prodotta in impianti “ibridi”, tramite modello matematico di bilancio di massa ed energia “OBAMA”
(Optimized BAlance Method Application)
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Generazione elettrica da biomasse e combustibili fossili
Sistema “open source” per il monitoraggio delle emissioni in atmosfera: ÆDOS: ÆDOS: configurazione generale (a SX) e vista di un sistema Installato presso un impianto termoelettrico (a DX)
ÆDOS è stato sviluppato e testato in collaborazione con ARPA Lombardia. La Regione Lombardia lo ha individuato quale standard per tutti gli impianti soggetti al monitoraggio emissioni in continuo.
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Il supporto allo sviluppo del Mini‐idroelettrico
Valutazione del potenziale in Italia (Atlante “Mini‐Idro”). Strumenti di ausilio alla progettazione di impianti mini‐
hydro e alla gestione dei problemi ambientali (VAPIDRO‐ASTE e SMART) Il modulo di ottimizzazione di VAPIDRO‐ASTE 2.0 16 dicembre 2010
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Valutazione delle prestazioni energetiche di
Pompe di Calore
¾ Monitoraggio di una pompa di calore aria‐acqua per abitazioni unifamiliari:
9 Accordo di collaborazione tra RSE e CARRIER, leader di mercato a livello mondiale nei sistemi di climatizzazione.
9 Pompa di calore fornita allo stadio prototipale, successivamente entrata in produzione e messa in commercio.
9 Installata presso RSE in un edificio‐laboratorio di 60 m2 suddiviso in vari ambienti, assimilabile ad un appartamento di piccole dimensioni.
9 Effettuata una campagna di monitoraggio stagionale, per valutarne le prestazioni sia per riscaldamento invernale, che per raffrescamento estivo.
9 I risultati della campagna di monitoraggio hanno consentito a CARRIER di predisporre modifiche al progetto dell’apparecchiatura al fine di migliorarne le prestazioni.
¾ RSE ha in corso anche campagne di misura in campo su installazioni di pompe di calore geotermiche.
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La domotica al servizio dell’efficienza energetica
GED (Gestore Energia Domestica)
L’utente fissa i propri obiettivi di confort e GED li persegue al minor costo energetico possibile.
Se il fornitore comunica una riduzione della potenza disponibile, GED stacca i carichi meno importanti.
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CONCLUSIONE
• RSE è un cluster di competenze unico
dimensionalmente adeguato e con un
posizionamento di eccellenza o rilevante su
diversi temi strategici
• RSE è un partner ideale per il trasferimento
delle conoscenze e per lo sviluppo di progetti
congiunti
• RSE è bene inserito nelle reti internazionali di
ricerca potente veicolo alla
internazionalizzazione
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GRAZIE
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