La SPM è un’infrastruttura sperimentale e innovativa realizzata con un finanziamento di 2,4 M€ erogato dal Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca.
La progettazione dell’opera è stata eseguita dalla società D’Appolonia S.p.a. in stretta collaborazione con l’Università degli Studi di Genova nel biennio 2011/2012. Siemens S.p.a. si è aggiudicata la gara d’appalto per la realizzazione dell’opera che si è conclusa ad inizio 2014. La SPM è entrata ufficialmente in funzione nel mese di febbraio 2014 e ha ottenuto la European Electricity Grid Initiative EEGI Label.
La SPM, micro-rete elettrica intelligente trifase in bassa tensione, è un sistema efficiente di produzione e distribuzione di energia elettrica e termica per le utenze del Campus di Savona. L’infrastruttura è stata realizzata con i seguenti obiettivi:
- ridurre i costi di approvvigionamento del Campus
- ridurre i consumi di energia primaria e le emissioni di CO2 del Campus
- disporre di un’infrastruttura pilota innovativa per attività di ricerca sulle micro-reti energetiche intelligenti e sulle tecnologie di produzione di energia da fonte rinnovabile e cogenerativa ad alta efficienza
- sviluppare programmi di ricerca in collaborazione con università, centri di ricerca, aziende e operatori del settore energetico
- attrarre risorse per attività di ricerca e sviluppo anche in collaborazione con partner industriali
- coinvolgere gli utenti del Campus, i cittadini e le autorità pubbliche al fine di promuovere azioni mirate alla riduzione dei consumi e delle emissioni in ambito residenziale e del terziario
- promuovere la filiera della generazione distribuita
- proporre la SPM come progetto pilota per la realizzazione di micro-reti energetiche intelligenti in nuovi quartieri residenziali, aree industriali e nel settore terziario nell’ottica della Smart City
Nel 2016 la Smart Polygeneration Microgrid è stata codificata come una delle infrastrutture di ricerca presenti sul territorio ligure (Delibera regionale 932 del 7/10/2016).
Struttura generale
Il Campus è alimentato dalla rete di distribuzione elettrica pubblica attraverso una cabina di trasformazione media / bassa tensione ed è allacciato alla rete di distribuzione del gas.
La SPM è collegata al punto di connessione con la rete elettrica pubblica tramite un trasformatore dedicato (che alimenta anche l’area Hangar ed alcuni laboratori), mentre altri due trasformatori alimentano la rimanente parte delle utenze del Campus. Dalla sbarra di bassa tensione a valle di questo trasformatore partono due dorsali che costituiscono l’anello interno a cui sono collegate le utenze attive e passive della micro-rete, mediante quattro quadri elettrici, Q01, Q02, Q03 e Q04,; un quinto quadro, Q05, è stato aggiunto successivamente per alimentare lo Smart Energy Building (SEB).
Nei quadri elettrici, oltre a sbarre, interruttori, protezioni, sono installati anche multimetri, unità remote di controllo e centraline, per la misura e la supervisione ed il controllo dei dispositivi facenti capo ad ogni quadro. Una rete in fibra ottica dedicata connette multimetri, unità remote e centraline al sistemi di gestione e supervisione della microrete, installati nella sala di controllo (Control Room).
Le tecnologie che costituiscono la SPM sono:
- n. 2 microturbine a gas cogenerative ad alta efficienza
- n. 2 impianti fotovoltaici installati sulla palazzina Delfino
- n.1 impianto fotovoltaico installato sul SEB
- n. 1 sistema ad inseguimento solare di tipo monassiale
- n. 2 impianti di refrigerazione (chiller ad assorbimento)
- n. 1 sistema di accumulo elettrochimico
- n. 4 stazioni di ricarica per veicoli elettrici
I sistemi di supervisione della microrete permettono inoltre di monitorare le caldaie a gas naturale collegate alla rete di teleriscaldamento a servizio delle palazzine.
La SPM è provvista di una sala di controllo, la Control Room, sede di un sistema di supervisione della rete elettrica e di quella termica che verifica lo stato di funzionamento di tutti gli dispositivi della rete stessa e segnala l’esistenza di anomalie e guasti.
Nel 2022 l’Università di Genova – Polo di Savona ha completato gli investimenti previsti dal progetto “IR Multi-Dominio per Smart Communities: Production, Energy Harvesting, Mobility & Security” condiviso con il Distretto Tecnologico Ligure sui Sistemi Intelligenti Integrati (SIIT ) con cui si è aggregata in ATS. Il progetto, finanziato nell’ambito POR LIGURIA FESR 2014-2020, Asse 1, Azione 1.5.1 – “Sostegno alle infrastrutture di ricerca considerate critiche/cruciali per i sistemi regionali”, ha permesso di creare un ecosistema regionale integrato di IR operanti sulle principali tematiche della filiera produttiva “smart cities & communities” grazie al potenziamento delle dotazioni e dei sistemi presenti nelle infrastrutture sopra citate. L’Università di Genova ha effettuato gli interventi sotto riportati per un totale di € 571.010,00, a fronte di un finanziamento FESR di € 285.505,00.
- Sostituzione dello SCADA della microrete energetica (SPM) e del BMS dello Smart Energy Building (SEB) con un unico sistema ad architettura integrata. Tale azione ha permesso di disporre di una sola piattaforma per il controllo e la supervisione di SPM e SEB con benefici in termini di gestione ed elaborazione dei dati di campo, nonché di interazione con il mondo esterno.
- Installazione di un cogeneratore a gas da 100 kWe, con relativo sistema di acquisizione e controllo, ed attività di integrazione nel sistema di “Energy Harvesting” e “District Heating” del Campus di Savona. Tale intervento è stato inserito, in modo sinergico, all’interno delle attività previste dal progetto europeo H2020 ENVISION (http://www.energy-envision.eu), che hanno permesso la realizzazione di un sistema di generazione elettrica e termica opportunamente integrato con sistemi di energy harvesting (es. pannelli termici da parete NIR Near Infrared Radiation) presso il Campus di Savona. La successiva implementazione di opportuni sistemi di acquisizione dati e controllo e di innovativi strumenti di previsione e calcolo ha consentito di simulare su larga scala l’impatto dei sistemi di energy harvesting su di un distretto energetico reale, permettendo di estendere le sperimentazioni condotte sulla SPM.
- Acquisto di un dispositivo per la caratterizzazione di materiali fonoassorbenti: un tubo ad onde stazionarie utile a valutare le proprietà acustiche di materiali utilizzabili per l’insonorizzazione di sistemi energetici quali CHP ed impianti con turbine a gas presenti in una architettura a microrete come la SPM.
- Installazione di un sistema a lettura ottica per l’impianto geotermico sito all’interno dello Smart Energy Building (SEB), connesso alla SPM. Il sistema prevede l’acquisizione e l’elaborazione delle misure provenienti dai sensori di temperatura a fibra ottica connessi alle sonde geotermiche del SEB ed attività di messa a punto ed integrazione dei dati all’interno del sistema di supervisione e controllo della SPM. Tale realizzazione permette di disporre di un apparato di rilevazione e misura di temperature del terreno molto preciso ed in grado di rilevare eventuali anomalie termiche lungo tutti gli strati del sottosuolo attraversati dalle sonde geotermiche. Questi dati contribuiranno a far avanzare la ricerca nel settore geotermico e a migliorare i modelli attualmente utilizzati in ambito di caratterizzazione termica dei terreni.
- Installazione di sistemi di inseguimento monoassiale (single axis tracking) in backtracking su due filari per l’integrazione della produzione fotovoltaica presso il Campus universitario di Savona. Tali nuove unità di generazione da fonte rinnovabile solare hanno sostituito i sistemi CSP (Concentrating Solar Power) Stirling che erano connessi alla SPM e caratterizzati da problematiche di malfunzionamento.
