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CEI CT 120

30/04/2020
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SISTEMI DI ACCUMULO DI ENERGIA

CAMPO DI APPLICAZIONE

Questo CT redige le norme per i Sistemi di Accumulo di Energia Elettrica (EESS-Electrical Energy Storage Systems) integrati in rete, con particolare riferimento agli aspetti di sistema e all’interazione tra sistemi di accumulo e sistema elettrico in generale, piuttosto che sui singoli componenti (norme di prodotto), tra i quali, ad es. le applicazioni per reti di trasmissione e di distribuzione, reti industriali, del terziario e residenziali, reti isolate, le “smart grid”, ecc.

I sistemi di accumulo termico sono inclusi nel campo di applicazione solo dal punto di vista dello scambio di elettricità. I sistemi di accumulo di energia unidirezionali come gli UPS non sono inclusi nell’ambito del TC 120.

STRUTTURA

Il CT partecipa attivamente ai lavori dei 5 WG esistenti a livello IEC e che trattano degli aspetti di Terminologia, Parametri Unitari e Metodi di Prova, Pianificazione e Installazione, Aspetti Ambientali, Aspetti di Sicurezza.

È inoltre attivo un JWG (con TC 8 e TC 82) relativo alla Connessione delle risorse distribuite (DER) alla rete elettrica.

PROGRAMMA DI LAVORO

Nell’esecuzione della propria attività normativa, il Comitato considera diversi aspetti (quali, ad es., la produzione da fonti rinnovabili, la stabilità di rete, l’autoconsumo, la tipologia di utenza, etc.), applicando ove possibile criteri che prescindano dalla specifica tecnologia di accumulo al fine di definire requisiti di larga applicabilità e adottando un approccio di sistema, non solo per integrare pienamente i requisiti tecnici necessari, ma anche per evitare sovrapposizioni con la normativa di prodotto che riguarda i componenti del sistema, quali accumulatori elettrochimici, convertitori statici di potenza, controllo, etc. L’introduzione dei sistemi di accumulo distribuiti, come nel caso della mobilità elettrica, si aggiunge agli aspetti che rientrano tra quelli considerati dal CT.

Le norme sono destinate a supportare gli utenti a installare sistemi EES in modo efficace ed efficiente, soddisfacendo le di- verse esigenze tecniche e funzionali e consentendo di ottimizzare i costi a favore del mercato stesso dei sistemi di accumulo ma anche del sistema elettrico in generale.

COMITATI INTERNAZIONALI COLLEGATI

  • IEC TC 120             Electrical Energy Storage (EES) Systems

Presidente: Giorgio Crugnola
Segretario: Roberto Nicolini
Segretario Tecnico Referente: Salvatore Pugliese (CEI)
Salvatore.Pugliese@ceinorme.it

Giorgio CRUGNOLA

Presidente CEI CT 120

È nato a Varese nel 1973, si è laureato nel 1998 in Ingengeria Elettrica presso il Politecnico di Milano, con successivo MBA in business administration, general management, al CUOA di Padova.

Dall’aprile 2019 lavora in Engie Eps in qualità di Deputy CTO, project leader e-mobility and DER, dove si occupa in particolare di sviluppo di business case e progetti pilota V2G e infrastrutture di ricarica per flotte di veicoli elettrici, concept design e POC soluzioni di accumulo distribuite per applicazioni C&I, supporto al CTO nelle relazioni vs BU di gruppo, validazione fornitori di tecnologie di accumulo e Referente in materia di sicurezza legate all’accumulo elettrochimico.

Ha maturato oltre 20 anni di esperienza industriale nel settore dell’accumulo elettrochimico con competenze su tutte le tecnologie di mercato e possiede approfondite conoscenze dei settori applicativi della trazione elettrica e delle relative infrastrutture di ricarica, dei sistemi di storage stazionari per supporti di rete o off grid nonché per uso di back up nel mondo telecom e ferroviario.

Le sue precedenti esperienze professionali lo hanno visto all’opera in rinomate aziende site nel Canton Ticino come CTO, Batterie tecnologia Sodio – Nichel e sistemi di accumulo (dal febbraio 2012 al marzo 2019) e come Product and application manager Energy Storage (gennaio 2010 – 2012), la sua prima esperienza (gennaio 2000 – dicembre 2010) risale all’ambito Processi e Industrializzazione.

In campo normativo è Presidente del CEI CT 120 dal 2016 e precedentemente è stato indicato come esperto per le attività del CT 21 in merito a:

  • PT62984 “Secondary high temperature cells and batteries”;
  • redazione dello standard 61427-2 “Secondary cells and batteries for renewable energy storage Part 2 On grid applications”.

Di cosa si occupa il CT 120 e quali sono le sue relazioni con gli altri Comitati nazionali e coi i mirror IEC e CENELEC?

Il Comitato Tecnico 120 tratta la normativa nel campo dei sistemi di accumulo di energia integrati nella rete elettrica. Si concentra cioè sugli aspetti del sistema, non sui singoli dispositivi, e sull’interazione tra i sistemi di accumulo e il sistema elettrico in generale. Tratta in particolare le applicazioni per reti di trasmissione e di distribuzione, reti industriali, del terziario e residenziali, reti isolate, etc. ivi incluse le “smart grid”.
I sistemi EES comprendono ogni tipo di sistema connesso alla rete elettrica che, indipendentemente dalla tecnologia di accumulo impiegata, possa sia immagazzinare energia elettrica (dalla rete stessa o da qualsiasi altra fonte) sia fornire energia elettrica alla rete.
Gli esperti del Comitato italiano partecipano attivamente ai lavori dei Working Group (WG) del Technical Committee 120 a livello IEC.
Inoltre è attiva la partecipazione del CT 120 al Gruppo di Lavoro Congiunto col CEI CT 316 per diversi aspetti legati alla tematica di connessione alla rete dei sistemi di accumulo.

Dal punto di vista tecnologico, quali sono le principali innovazioni in corso o che si prevedono?

Innumerevoli è la parola più appropriata per descrivere le innovazioni tecnologiche in corso nel mondo dell’accumulo! L’introduzione dei sistemi di storage è in primis innovativo di per sé perché dopo decenni di stabilità tecnologica nell’ultima decade assistiamo alla maturazione di accumulatori dalle prestazioni impensabili ed in crescita repentina. Vi è poi da considerare che la disponibilità di tali tecnologie innesca una vera rivoluzione nei sistemi elettrici dominati da sempre dall’assenza di un “buffer” di flessibilità e quindi dall’istantanea equivalenza tra generazione e carico. È così possibile aumentare la penetrazione della generazione da fonti rinnova- bili nel mix produttivo senza destabilizzare la rete, fornire servizi di regolazione, di appiattimento delle curve di consumo, di copertura dei buchi di tensione a protezione dei carichi più sensibili e addirittura di sostituire la generazione convenzionale con “le centrali del futuro” realizzate da PV + Storage.
E non siamo ancora arrivati al cuore della rivoluzione e dell’innovazione portata dai sistemi di accumulo: la mobilità elettrica, svolta epocale, che apre a scenari di una nuova era in cui il sistema elettrico e le autovetture entrano in contatto per fondere soluzioni e servizi. Tutto questo è il mondo dell’accumulo e delle sfide innovative che lancia e risolve al contempo

Quali sono i temi che ritiene di maggiore importanza dovrebbero essere sviluppati a livello normativo e quali azioni sono state fatte o possono essere fatte?

Direi che i temi sul tavolo dei lavori sono completi  e tutti ugualmente importanti; a livello normativo è fondamentale sviluppare standard che siano pietre miliari per chiarezza, sintesi e fruibilità. A tal proposito, sarebbe auspicabile che il bagaglio di competenze tecniche sviluppate nel nostro Paese fosse valorizzato dalla partecipazione di un maggior numero di esperti nazionali alle attività del Comitato.
Viviamo una fase storica in cui aziende ed enti istituzionali faticano, per questioni di efficienza e carenze di organico, ad investire in delegati che attivamente apportino valore all’attività di normazione. Questo lascia ancor più spazio ai delegati delle  nazioni che detengono la leadership tecnologica legata alla ricerca e alla produzione dei sistemi di accumulo. Riflettiamoci per cogliere almeno la possibilità di far valere il peso di un background storico importante e normare un settore talmente innovativo e rivoluzio-nario che non può rischiare di essere un “Far West”.

Alla luce della sua esperienza nell’industria e nelle attività normative, quali considerazioni si sente di condividere sui relativi rapporti?

Come dicevo pocanzi, i rapporti devono irrobustirsi e le aziende devono tornare a comprendere i vantaggi derivanti dal guidare l’attività normativa. È mia personale valutazione che si tenda a credere che tutto viaggi su altri canali quali quelli di comunicazione veloce e visuale, dal forte appeal ed immediati sì, ma che non sono adeguati ad un mondo tecnico complesso. D’altro canto, direi che anche il settore normativo deve sforzarsi di dimostrare sempre più flessibilità e reattività nel cogliere velocemente gli spunti che arrivano dal mondo industriale.

Roberto NICOLINI

Segretario CEI CT 120

Nato a Cremona nel 1960, ha conseguito la laurea in Ingegneria Elettrotecnica presso l’Università di Pavia nel 1985.

Dall’agosto 1987 in CESI SpA, ha inizialmente ricoperto ruoli di Incaricato prove e studi su attività di ricerca su apparecchiature di alta tensione e di Responsabile di progetto per la realizzazione di alcuni laboratori e implementazione di metodologie di prova.

Successivamente ha rivestito l’incarico di Responsabile dell’Unità Produttiva dei Laboratori di Prova di Milano, con compiti di coordi-namento e organizzazione delle attività di prova su apparecchiature elettriche di alta, media e bassa tensione, prove di compatibilità elettromagnetica e prove sismiche e vibrazionali, responsabilità del budget di ricavi e costi di laboratorio, gestione del processo commerciale e delle attività di manutenzione.
Dal 2010 ha svolto il ruolo di Responsabile della pianificazione e gestione degli investimenti relativi ai laboratori di prova con particolare riguardo agli aspetti di allineamento tecnologico e normativo.

Attualmente riveste l’incarico di Responsabile Sviluppo Progetti riguardo agli asset di laboratorio esistenti e alle attività di innovazione per lo sviluppo di nuovi impianti, con responsabilità sulla sede CESI di Milano e sulle sedi estere del gruppo KEMA Labs. È presente in organismi e gruppi di lavoro internazionali, in ambito Cigré A3 e STL “Short-Circuit Testing Liaison, e in Comitati Tecnici CEI quali CT 120, CT 316 e alcune Task Force congiunte.
Nominato nel 2013 Segretario del CT120, segue le attività di sviluppo delle norme IEC 62933 sui Sistemi di Accumulo di Energia Elettrica.

Può farci un breve bilancio, ad oggi, del lavoro svolto dal CT 120? Quali attività svolte dal CT ricorda con maggiore soddisfazione?

Nei sette anni di attività dalla sua istituzione, il Comitato Tecnico 120 ha assicurato un costante e attivo supporto alle attività normative sviluppate in ambito internazionale, non limitandosi a seguire l’andamento dei progetti ma collaborando sia attraverso i propri delegati ai Working Group, sia tramite la predisposizione di contributi a parti di norma.
Certo ci sono state difficoltà iniziali date da una partenza decisamente rallentata dei lavori nei vari WG e una problematica integrazione della posizione italiana in un contesto fortemente dominato da delegazioni di alcuni Paesi, che hanno mostrato da subito fortissime motivazioni a orientare i temi normativi.
A ciò si deve la considerevole spinta a recuperare il ritardo iniziale e a terminare i progetti secondo la roadmap stabilita, attraverso una accelerazione finale che non ha sicuramente inficiato la qualità del risul-tato e che è stata possibile nonostante l’opposizione espressa da molti Comitati europei che, trovando- si in inferiorità numerica, non hanno avuto il peso sufficiente a bilanciare il consenso delle delegazioni asiatiche.

Anche in questo contesto il Comitato italiano ha giocato un ruolo importante, non cessando di mettere in evidenza le carenze e stimolando costantemente la necessità di costruire un quadro normativo adeguato nella qualità dei contenuti ed efficace nelle prescrizioni.
Non senza qualche difficoltà, siamo riusciti a conseguire risultati positivi limitando il periodo di stabilità dei documenti pubblicati e ottenendo di poter dare continuità al lavoro dei vari progetti e di sviluppare da subito le future edizioni con obiettivi di qualità ed efficacia più elevati.

Qualità ed efficacia che hanno invece contraddistinto l’operato del Working Group 1 “Terminology”, la cui direzione è stata assegnata all’Italia. Il Convenor, ing. Christian Noce, ha saputo gestire l’attività del WG in modo ottimale perseguendo e ottenendo una convergenza terminologica tra i vari WG, che più di una volta hanno mostrato orientamenti contra- stanti, e arrivando alla pubblicazione di una norma che ha avuto consenso unanime e che gli è valsa, nel 2019, l’ottenimento del premio IEC Award 1906.

Qual è stato e qual è il contributo italiano in sede internazionale del corrispettivo Comitato mirror IEC?

Riallacciandomi alla precedente risposta, sono molti gli ambiti in cui il nostro Comitato nazionale ha saputo contribuire efficacemente ai lavori internazionali. Si può sicuramente affermare che il contributo dei nostri esperti, frutto dell’esperienza italiana maturata sulla base dei progetti nelle reti di trasmissione e distribuzione, dello sviluppo di soluzioni innovative e degli aspetti di connessione alla rete dei sistemi di accumulo, è stato più di una volta determinante nella costruzione del palinsesto normativo attuale. Da Segretario del Comitato fin dalla sua istituzione, posso dire che ho sempre riscontrato nei partecipanti un impegno elevato, anche se per motivi di lavoro non è stato possibile assicurare la continuità della partecipazione di tutti sia a livello nazionale che internazionale.

Il numero di delegati italiani che partecipano attivamente ai lavori dei Working Group IEC ha recentemente visto una certa flessione (più numerica che di qualità), dovuta alla conclusione del primo ciclo. Tra le motivazioni, la conclusione del primo ciclo di lavoro che ha portato all’emissione di International Standard e di Technical Specification da parte di tutti i WG.

Poiché è in avvio una seconda fase, che darà origine a documenti di maggior dettaglio e relativi a tecnologie di accumulo specifiche, il CT 120 sta organizzandosi per poter continuare a fornire il proprio contributo come in passato, non solo a livello tecnico ma anche sorvegliando sulla qualità e sull’efficacia del lavoro dei WG, ruolo che ormai ci viene riconosciuto anche da molti altri Comitati.

È fondamentale sottolineare che i nuovi progetti in corso di avviamento propongono la pubblicazione di International Standard non più relativi agli aspetti generali e indipendenti dalla tecnologia di accumulo utilizzata ma maggiormente specifici e dettagliati; tali nuove IS, attraverso il recepimento da parte di CENELEC, diventeranno le future norme cogenti anche a livello nazionale ed è interesse di tutti gli stakeholder appartenenti al mondo dei sistemi di accumulo giocare un ruolo attivo e determinante nella loro definizione.

Su quali principali aspetti hanno lavorato i Working Group a livello internazionale e su quali norme si prevedono significativi aggiornamenti o nuove emissioni?

Come già accennato, i temi su cui si è articolato il lavoro dei vari WG sono principalmente:

  • lo sviluppo della terminologia specifica per i sistemi di accumulo;
  • la definizione dei parametri relativi al sistema di accumulo;
  • la definizione delle metodologie di prova;
  • la pianificazione e le modalità di installazione dei sistemi di accumulo;
  • gli aspetti di sicurezza e quelli ambientali relati- vi ai sistemi di accumulo.

In tale ambito, si è sviluppata la famiglia di Norme IEC 62933 che comprende al momento tre International Standard e tre Technical Specification. Il denominatore comune a tutti i documenti è costituito dall’approccio di sistema, che considera unicamente gli aspetti specifici dell’insieme delle numerose componenti tecniche che compongono il sistema  di accumulo e non gli aspetti legati alle singole componenti, già disciplinati  dalle  relative  norme di prodotto. L’attenzione a evitare sovrapposizioni di competenza e/o contraddizioni con tale quadro normativo esistente è stata una presenza costante nello sviluppo dei vari documenti.

Il nuovo ciclo di lavoro, che caratterizzerà i prossimi 3-4 anni di attività del TC 120, prevede la manutenzione delle norme pubblicate nella prima fase, per le quali è atteso un significativo impegno per migliorar- ne il livello di qualità e l’efficacia prescrittiva, come già affermato. In questa fase, una TS sarà promossa a norma.

Tutti i 5 WG stanno proponendo numerose proposte per nuovi progetti, in massima parte orientati a produrre IS. I temi specifici riguardano:

  • aspetti di sicurezza e ambientali in relazione alle condizioni di installazione dei sistemi, alle situazioni di guasto, al riuso di componenti del sistema;
  • sistemi distribuiti “Vehicle-to-Grid”, sistemi integrati di ricarica veicoli elettrici con impianti fotovoltaici;
  • requisiti addizionali per sistemi destinati ad applicazioni “power-intensive” ed “energy-intensive”.

Tutti i temi indicati fanno riferimento a sistemi di accumulo che adottano tecnologie di accumulo elettrochimiche.
Voglio infine segnalare che è stato avviato un pro- getto per l’inserimento della parte terminologica relativa ai sistemi di accumulo nell’ambito dell’International Electrotechnical Vocabulary.
Questa futura norma, di responsabilità del TC 1, è stata affidata al TC 120 che sta predisponendo una serie di termini che faranno addirittura parte di una nuova sezione del vocabolario IEC.

Si è svolta a Firenze lo scorso novembre la riunione plenaria del TC 120 IEC, cosa ci può dire dell’evento?

L’Italia ha ospitato la nona Riunione Plenaria del Technical Committee 120, evento internazionale annuale che quest’anno si è svolta nel capoluogo toscano. Agli incontri hanno partecipato oltre 60 delegati provenienti da 18 Paesi membri da tutto il mondo. Durante i quattro giorni fiorentini, oltre alla Plenaria, si sono tenuti gli incontri di tutti i WG e del Chairman Advisory Group.

È la seconda volta che la Riunione Plenaria si svolge in Italia, era già accaduto a Milano nel maggio 2014 in occasione dell’istituzione dei Working Group. Il supporto degli sponsor e l’efficace lavoro svolto dagli organizzatori hanno permesso l’ottima riuscita dell’evento. Molti delegati ci hanno riportato commenti entusiastici che andavano sicuramente al di là delle formule di rito.
Il Presidente del TC 120, Guy Marlair, ha ringraziato il Comitato Italiano e fatto i complimenti per l’ottima organizzazione dell’evento ospitato nella stupenda cornice di Firenze.
La sede favorevole ha consentito una buona partecipazione dei delegati italiani, il che ha permesso, di fronte alle delegazioni internazionali, di dare maggiore enfasi alla posizione del nostro Comitato in merito alle carenze dell’attuale quadro normativo e alla necessità di perseguire un’adeguata qualità tecnica dei documenti nei prossimi progetti. Vorremmo concludere esprimendo la nostra soddisfazione personale per l’evento di Firenze e ringraziando tutti coloro che hanno collaborato in modo professionale ed efficace al risultato ottenuto.

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