DER-TF
Il laboratorio DER-TF è una microrete sperimentale multienergetica che integra elettricità, calore e gas, progettata per testare soluzioni tecnologiche e strategie di controllo innovative . Grazie alla sua architettura flessibile e alla possibilità di simulare scenari reali, offre agli utenti — ricercatori, utility e sviluppatori — un ambiente unico per validare algoritmi, ottimizzare l’uso delle risorse rinnovabili e dimostrare come l’integrazione settoriale possa migliorare la flessibilità del sistema energetico.
Il Laboratorio “Test Facility Multienergetica” (DER-TF) di RSE è una microrete sperimentale avanzata progettata per supportare la ricerca e la sperimentazione di sistemi multienergetici (MES), con l’obiettivo di favorire la transizione verso un sistema energetico decarbonizzato, flessibile e integrato. Il laboratorio consente di testare soluzioni tecnologiche e architetture di controllo innovative per l’integrazione sinergica di vettori energetici diversi: elettricità, calore e gas. Il prodotto è stato sviluppato nell’ambito della Linea di Attività LA 2.06 del Progetto “Flessibilità del sistema energetico integrato”. Le attività principali associate alla realizzazione del dimostratore sono:
- Sviluppo del dimostratore fisico DER-TF:
Il laboratorio è stato completato con l’integrazione di sistemi di generazione (caldaia a gas, caldaia elettrica, cogeneratore, pompe di calore), accumulo termico, utenze simulate e un sistema di controllo avanzato basato su PLC con interfaccia HMI. È stato implementato un sistema di supervisione SCADA con architettura di comunicazione OPC UA (OPC Unified Architecture), integrato con strumenti di raccolta e visualizzazione dati e applicativi Python per l’interfacciamento con sistemi esterni. - Sviluppo della libreria di simulazione MultiEnergySystem:
Realizzata in linguaggio Modelica, la libreria consente la modellazione multi-dominio (elettrico, termico, gas) e include modelli validati di componenti come caldaie, CHP, pompe di calore e sistemi di accumulo. È stata utilizzata per simulazioni dinamiche e per la progettazione di strategie di controllo. - Sperimentazione e validazione:
Sono state condotte campagne sperimentali per validare controlli centralizzati basati su Model Predictive Control (MPC) e per quantificare i servizi di flessibilità che possono essere offerti dall’integrazione dei diversi sistemi energetici. Le prove hanno incluso scenari di flessibilità a salire e a scendere, valutando parametri come tempi di risposta, copertura del carico termico e rebound effect. È stato anche sviluppato e testato un sistema di controllo gerarchico distribuito, che permette il coordinamento ottimale di sottosistemi energetici interconnessi.
Il DER-TF è una piattaforma sperimentale pensata per supportare:
- Ricerca e sviluppo, in particolare per l’integrazione tra reti elettriche, termiche e gas.
- Utility e industria energetica, per testare strategie di flessibilità e soluzioni per reti multienergetiche.
- Sviluppatori di tecnologie e software, grazie a un ambiente controllato per testare algoritmi e sistemi di controllo, sviluppati in particolare per sistemi multienergetici.
- Formazione tecnica, utile per l’addestramento su sistemi complessi di gestione energetica.