Spiegazione completa delle modalità di controllo locale

Introduzione

Il SmartgridOne Controller dispone di diverse modalità di controllo per i seguenti tipi di dispositivi:

• Accumulo, ad es. batterie
• Dispositivi di produzione di energia, ad es. pannelli solari
• Infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici
• Pompe di calore, caldaie e dispositivi accesi/spenti tramite relè

Ordine di pianificazione e priorità

Il programmatore segue un ordine di pianificazione dei dispositivi, in un sistema a due fasi.

Nella prima fase, il programmatore pianifica tutto tranne la produzione solare senza un setpoint di limitazione attivo tramite API e i caricabatterie per veicoli elettrici non occupati. Questa fase presenta tre livelli:

1. Le priorità dei dispositivi costituiscono il livello superiore. Prima vengono pianificati tutti i dispositivi con la priorità più alta, poi tutti quelli con priorità alta e così via. È possibile assegnare una priorità a ciascun dispositivo nelle relative impostazioni.
2. Il tipo di dispositivo costituisce il secondo livello. Per tutti i dispositivi con la stessa priorità, i dispositivi vengono pianificati nel seguente ordine in base al tipo:
   1. Pompe di calore, caldaie e dispositivi accesi/spenti tramite relè. Questi dispositivi sono i meno flessibili da controllare.
   2. Infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici. È più efficiente consumare immediatamente la propria energia che accumularla.
   3. Accumulo.
   4. Produzione solare con un setpoint attivo tramite controllo via API. (Nota: se per la produzione solare è configurato un segnale esterno, ma al momento non è attivo e viene utilizzato il controllo locale, la produzione solare verrà pianificata durante la seconda fase)
3. La modalità di controllo costituisce il terzo livello. Per tutti i dispositivi con la stessa priorità e dello stesso tipo, la pianificazione avviene nel seguente ordine in base alla modalità di controllo:
   1. Controllo non attivo, dispositivo sempre spento e dispositivo sempre acceso.
   2. Controllo via API (se è attivo un segnale esterno)
   3. Solo Peakshaving / bilanciamento del carico
   4. Massimizzazione dell'autoconsumo
   5. Ottimizzazione dei costi

Nella seconda fase vengono pianificate la produzione solare senza un setpoint attivo tramite API e i caricabatterie per veicoli elettrici non occupati. Qui l'ordine è leggermente diverso:

1. Tutta la produzione solare nella modalità di controllo «ottimizzazione dei costi», in ordine di priorità dei dispositivi.
2. Tutta la produzione solare nella modalità di controllo «limitazione dell'immissione», in ordine di priorità dei dispositivi.
3. Tutti i caricabatterie per veicoli elettrici non occupati, in ordine di priorità dei dispositivi.

Per assegnare una priorità a un dispositivo, vedere anche Priorità.

Modificando le priorità, è possibile ottenere un ordine di pianificazione diverso, se desiderato.

Parametri dei prezzi

I prezzi dell'energia costituiscono la base per tutte le ottimizzazioni dei costi. Per convertire i prezzi di mercato nel prezzo della propria energia vengono utilizzate le seguenti formule:

• Prezzo effettivo di acquisto pagato per l'energia acquistata = [Prezzo del giorno prima in EUR/kWh] x [Fattore di scala del costo di acquisto dell'energia] + [Offset di scala del costo di acquisto in EUR/kWh] + [Costo di rete di acquisto]

• Prezzo effettivo di vendita ottenuto per l'energia immessa = [Prezzo del giorno prima in EUR/kWh] x [Fattore di scala del costo di vendita dell'energia] + [Offset di scala del costo di vendita in EUR/kWh] – [Costo di rete di vendita in EUR/kWh]

(Notare il segno meno accanto ai costi di rete dell'energia immessa)

È possibile impostare questi parametri dei prezzi tramite la scheda «Impostazioni» dell'app.

Costi di rete

Per i costi di rete, inserire i costi di rete per kWh pagati. Per l'energia acquistata, il valore è in genere di circa 0,08 EUR/kWh. È possibile trovare questo dato nell'ultima bolletta dell'energia o nel contratto. Per l'energia immessa, il valore può variare:

• Se si dispone di un contatore bidirezionale (Belgio) o se è consentito il net metering (Paesi Bassi), il costo di rete è lo stesso sia per l'energia immessa sia per quella prelevata.

• In caso contrario, probabilmente non sarà necessario pagare costi di rete sull'energia immessa. In tal caso, inserire 0 nei costi di rete per l'energia immessa.

Fattore di scala sul prezzo del giorno prima e costi fissi dell'energia

Il fattore di scala sul prezzo del giorno prima e il costo fisso per l'energia acquistata e immessa dipendono dal tipo di contratto.

Per un contratto fisso e variabile

Il prezzo del giorno prima non ha alcun ruolo in questo caso. È quindi necessario impostare il fattore di scala del fornitore su 0.

Per «costo fisso dell'energia acquistata in EUR/kWh» e «costo fisso dell'energia immessa in EUR/kWh», inserire rispettivamente il prezzo pagato al fornitore per ogni kWh acquistato e il prezzo ricevuto dal fornitore per ogni kWh immesso.

Se si dispone di un contatore bidirezionale (Belgio) o se è consentito il net metering (Paesi Bassi), i costi fissi per l'energia acquistata e restituita sono gli stessi.

Per un contratto dinamico

Il fattore di scala e il costo fisso sono indicati sul sito web del fornitore o nel contratto. La maggior parte dei fornitori utilizza un fattore di scala pari a 1, un costo fisso di acquisto di circa 0,02 EUR/kWh e un costo fisso di immissione di circa -0,02 EUR/kWh.

Limiti di corrente e potenza

Sul collegamento alla rete

Nel SmartgridOne è possibile impostare i limiti di corrente e potenza dell'impianto elettrico. Il SmartgridOne terrà conto di questi limiti durante la pianificazione dei dispositivi controllabili.

Il limite di corrente viene utilizzato per monitorare il rischio di superamento. Si noti che non sostituisce una protezione elettrica, ma garantisce che la protezione non intervenga inutilmente. Questo limite non serve a limitare il prelievo e l'immissione in rete. A questo scopo, utilizzare i limiti di potenza.

I limiti di potenza servono a indicare che dalla rete può essere prelevata o immessa nuovamente in rete solo una quantità limitata di potenza. È necessario impostare questi limiti su valori sufficientemente elevati; in caso contrario, si rischia che i dispositivi non riescano mai ad assorbire la potenza necessaria.

È possibile specificare un margine di sicurezza per garantire che il limite massimo di immissione non venga mai superato.

Nota: se si dispone di un'auto elettrica, tenere presente che richiede almeno 1500 W durante la ricarica monofase o 4500 W durante la ricarica trifase. (La maggior parte delle auto elettriche richiede una corrente minima di 6 A o persino 12 A e può presentare temporaneamente malfunzionamenti, fino a quando non viene ricollegata, se la stazione di ricarica non è autorizzata a fornirla).

Per gruppi

È inoltre possibile utilizzare la pagina dei gruppi per indicare se a un gruppo si applicano limiti di potenza specifici. Anche questi limiti verranno inclusi nella pianificazione. A questo scopo, abilitare i gruppi avanzati e accedere alle impostazioni del gruppo a cui si desidera applicare il limite di potenza.

Collegamenti trifase

Nel SmartgridOne, in «Impostazioni» → «Impostazioni avanzate», è possibile abilitare la pianificazione e il monitoraggio trifase.

A meno che non sia assolutamente necessario utilizzare la pianificazione e il monitoraggio trifase, ad esempio a causa di un forte squilibrio nelle correnti di fase, si consiglia di lasciare questa opzione DISATTIVATA. Questo perché l'opzione richiede anche di impostare a quali fasi è collegato ciascun dispositivo e se è necessaria una mappatura delle fasi. Questa configurazione è soggetta a errori. La mappatura è necessaria per garantire che la corrente di una fase misurata dal contatore di energia corrisponda effettivamente alla corrente di una fase riportata dal dispositivo (può accadere che i terminali L1, L2 e L3 di un dispositivo non siano collegati rispettivamente alle fasi L1, L2 e L3 della rete, ma, ad esempio, che l'estensione L1 sia collegata alla rete L2, l'estensione L2 alla rete L1 e l'estensione L3 alla rete L3).

Se si lascia disattivata l'opzione trifase, il SmartgridOne considererà internamente la fase più caricata per il monitoraggio della corrente. Nella quasi totalità dei casi, questo è sufficiente.

L'opzione trifase non influisce sui limiti di potenza. In questo caso, il SmartgridOne considera sempre la potenza totale.

Accumulo

Massimizzazione dell'autoconsumo

In questa modalità, l'accumulo viene utilizzato per coprire quanto più possibile l'autoconsumo con energia autoprodotta. La batteria si carica quando l'energia verrebbe immessa in rete e si scarica quando l'energia verrebbe prelevata.

Autoconsumo con carica/scarica a soglie di potenza di rete specifiche

Se si desidera che la batteria si carichi o si scarichi solo al di sopra o al di sotto di una determinata soglia, è possibile utilizzare a questo scopo la strategia «Solo Peakshaving». In sostanza, le strategie «Massimizzazione dell'autoconsumo» e «Solo Peakshaving» utilizzano lo stesso algoritmo, con tutte le soglie di potenza di rete impostate su zero per «Massimizzazione dell'autoconsumo».

Solo Peakshaving

In questa modalità, l'accumulo viene utilizzato per livellare i picchi. A questo scopo, inserire le seguenti soglie per la potenza di rete:

• Avvia scarica sopra (kW) (Avvio scarica): al di sopra di questa potenza di rete, l'accumulo si scarica e la potenza di rete si stabilizza su questa soglia.
• Arresta scarica sotto (kW) (Arresto scarica): quando l'accumulo è in scarica, interromperà la scarica non appena la potenza di rete scende al di sotto di questa soglia.
• Arresta carica sopra (kW) (Arresto carica): quando l'accumulo è in carica, interromperà la carica non appena la potenza di rete sale al di sopra di questa soglia.
• Avvia carica sotto (kW): al di sotto di questa potenza di rete, l'accumulo si carica e la potenza di rete si stabilizza su questa soglia.

ESEMPIO APPLICATIVO 1

Il collegamento alla rete ha un limite di consumo di 100 kW. Per evitare di superare questo valore, è possibile utilizzare, ad esempio, 80 kW come soglia per avviare e arrestare la scarica e 70 kW per avviare e arrestare la carica. Non appena la potenza di rete supera 80 kW, l'accumulo si scarica per limitare la potenza di rete a 80 kW. In un momento successivo, quando la potenza di rete scende al di sotto di 70 kW, l'accumulo si carica, raggiungendo una potenza di rete finale di 70 kW.

ESEMPIO APPLICATIVO 2

Il proprio impianto rientra nel sistema del «terugdraaiende teller» (BE) / «salderen» (NL), ma produce più energia solare di quanta il collegamento alla rete possa gestire. Si desidera caricare la batteria solo quando l'immissione supera 10 kW e scaricarla solo quando il consumo supera 5 kW. A questo scopo, impostare le soglie «Avvia scarica sopra» e «Arresta scarica sotto» su 5 kW, e «Arresta carica sopra» e «Avvia carica sotto» su -10 kW. (meno 10 kW).

Ottimizzazione dei costi

In questa modalità, l'accumulo si carica nei momenti più economici possibili e si scarica per coprire i consumi nei momenti più costosi. Il SmartgridOne tiene conto di:

• I prezzi dell'energia, comprese le differenze tra i prezzi di acquisto e di vendita (caricare la propria energia solare è generalmente più conveniente che caricare dalla rete).
• La potenza di rete prevista.
• L'efficienza della batteria.
• Una differenza minima di prezzo tra i momenti economici e quelli costosi. È possibile utilizzarla per tenere conto, ad esempio, dell'usura della batteria. Vedere anche Considerare i costi di usura e l'efficienza della batteria.

Monitoraggio dei limiti di potenza

Se necessario, il SmartgridOne utilizzerà l'accumulo per evitare di superare i limiti di potenza dell'impianto, indipendentemente dal prezzo dell'energia in quel momento.

Scambio di energia

È inoltre possibile indicare che l'accumulo può essere utilizzato per lo scambio di energia. Con questa opzione, è possibile utilizzare l'accumulo per acquistare energia nei momenti economici e rivenderla nei momenti costosi.

Profilo di rischio

Poiché il controllo si basa su previsioni, comporta sempre il rischio che queste non si avverino. Il SmartgridOne dispone di due profili di rischio che regolano i parametri interni dell'algoritmo. Per impostazione predefinita, il profilo di rischio è impostato su «rischio ridotto» e può essere modificato nella pagina «Impostazioni» → «Impostazioni avanzate».

Dispositivi di produzione di energia (pannelli solari)

Limitare l'immissione al limite consentito

In questa modalità di controllo, la potenza dei dispositivi di produzione, come gli inverter dei pannelli solari, viene ridotta quando necessario per limitare l'immissione di energia in rete al limite impostato.

Ottimizzazione dei costi

In questa modalità di controllo, la potenza dei dispositivi di produzione, come gli inverter dei pannelli solari, viene limitata per ridurre l'immissione in rete quando:

• I prezzi di vendita dell'energia sono negativi; in questo caso, la produzione viene limitata per evitare qualsiasi immissione netta.
• I prezzi di acquisto dell'energia sono negativi; in questo caso, la produzione viene completamente arrestata. Dopotutto, in quel momento si viene pagati per consumare!
• In altri momenti, il limite di immissione impostato verrebbe superato.

Infrastruttura di ricarica per veicoli elettrici

Solo Peakshaving / bilanciamento del carico

In questa modalità, la ricarica viene impostata in modo che non venga superato il limite di consumo consentito dalla rete. Se sono presenti più stazioni di ricarica per veicoli elettrici, la potenza viene distribuita nel modo più uniforme possibile tra le diverse auto.

Massimizzazione dell'autoconsumo

In questa modalità, i veicoli elettrici vengono caricati il più possibile utilizzando l'energia autoprodotta. Sono disponibili tre sottomodalità:

1. Ricarica esclusivamente con energia solare: per la ricarica non viene prelevata energia dalla rete.
2. Ricarica nei momenti di surplus energetico: la ricarica avviene quando c'è un surplus di produzione energetica, ma a piena velocità. Se non c'è alcun surplus, la ricarica avviene alla velocità minima.
3. Ricarica principalmente con energia solare, compensando il deficit con energia dalla rete.

Ottimizzazione dei costi

In questa modalità, si tenta di caricare i veicoli elettrici nei momenti in cui il prezzo dell'energia è il più basso possibile.

Pompe di calore, caldaie e dispositivi on/off

Nota generale: Boosting e blocco

Per la maggior parte dei dispositivi di questa categoria sono disponibili uno o più dei tre possibili stati operativi:

1. Blocco: il dispositivo viene bloccato per limitare il consumo energetico.
2. Boosting: il dispositivo viene sottoposto a «boosting» con l'obiettivo di aumentare il consumo o di accenderlo nei momenti vantaggiosi, in modo che il consumo energetico sia inferiore nei momenti meno vantaggiosi.
3. Funzionamento autonomo / nessun intervento: il SmartgridOne non interferisce con il funzionamento del dispositivo. Questa modalità è solitamente desiderata nei momenti in cui non ci sono vantaggi chiari nel bloccare o attivare il boosting.

A seconda degli stati operativi disponibili, è possibile scegliere per ogni dispositivo se debba funzionare per impostazione predefinita in modalità autonoma, di blocco o di boosting. Inoltre, è possibile specificare per quanto tempo il dispositivo può rimanere nello stato minimo o massimo di blocco o boosting e per quanto tempo debba funzionare autonomamente prima di essere bloccato o sottoposto a boosting. La durata minima serve a evitare un numero eccessivo di accensioni e spegnimenti (a discapito dell'efficienza di alcuni dispositivi). La durata massima serve a evitare un impatto negativo sul comfort.

Esempi di come utilizzare questa funzione a proprio vantaggio:

• Desideri bloccare la pompa di calore nei momenti più costosi della giornata, per un massimo di tre ore, poiché oltre questo limite noteresti una differenza nel comfort.
• Desideri attivare il boosting della pompa di calore nei momenti più economici della giornata.
• Desideri accendere il riscaldamento della piscina solo quando hai un surplus di energia solare.
• Desideri forzare lo spegnimento del tuo consumo maggiore nel momento più costoso della giornata tramite un contattore.

Contatti del relè

Per i contatti del relè e i moduli relè esterni, puoi specificare nelle impostazioni del dispositivo se, per impostazione predefinita, può essere acceso e spento oppure spento e acceso.

Massimizzazione dell'autoconsumo

In questa modalità, i dispositivi vengono sottoposti a boosting quando c'è un surplus di energia autoprodotta e bloccati nei momenti di massimo consumo. Sono disponibili tre sottomodalità:

1. Pianifica solo nei momenti di surplus di produzione, ma consenti il prelievo dalla rete in tali momenti se il surplus non è sufficiente a coprire il consumo previsto del dispositivo.
2. Pianifica solo se il surplus di produzione è sufficiente a coprire l'intero consumo previsto del dispositivo.
3. Preferibilmente pianifica quando c'è un surplus di produzione, ma consenti anche al dispositivo di accendersi nei momenti di basso consumo dalla rete.

Le modalità 1 e 2 sono pensate per i casi in cui potrebbe non esserci un surplus sufficiente di energia solare, ad esempio negli impianti fotovoltaici più piccoli o durante l'inverno.

Tutte le sottomodalità funzionano sia con il blocco sia con il boosting.

Solo Peakshaving

In questa modalità, i dispositivi vengono sottoposti a boosting quando il consumo dalla rete scende al di sotto di una soglia regolabile e bloccati quando il consumo dalla rete supera una soglia regolabile.

Questa modalità può essere utilizzata per evitare di superare i limiti massimi della rete.

Ottimizzazione dei costi

In questa modalità, i dispositivi vengono sottoposti a boosting quando l'energia è più economica e bloccati quando è più costosa.

Controllo tramite API

Se disponi di una licenza per il controllo tramite API, puoi sostituire la pianificazione standard del SmartgridOne con pianificazioni personalizzate o di terze parti. In questo modo è possibile, ad esempio, utilizzare il SmartgridOne nei mercati degli sbilanciamenti. Per maggiori informazioni, contatta il tuo distributore.

Controllo senza contatore dell'energia di rete

In alcuni casi è possibile utilizzare il SmartgridOne senza un contatore dell'energia di rete. Questa operazione è possibile solo quando il SmartgridOne

• deve tenere conto solo dei dispositivi collegati e di nient'altro nell'impianto elettrico. Infatti, in assenza di un contatore dell'energia di rete, il SmartgridOne non conosce gli altri consumi;
• e quando non è necessario un controllo preciso con retroazione.

Tuttavia, è sempre fortemente consigliato installare un contatore dell'energia di rete.

ESEMPIO DI APPLICAZIONE: controllo di un parco fotovoltaico

Disponi di un parco di pannelli solari senza consumatori, in cui il SmartgridOne viene utilizzato per il monitoraggio e il controllo. Nel parco solare non ci sono consumatori e desideri solo spegnere gli inverter quando i prezzi dell'energia sono negativi. In questo caso, è sufficiente collegare gli inverter al SmartgridOne.