Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili

Smart Sector Integration e Generazione Distribuita da FER

Divisione Smart Sector Integration e generazione distribuita da FER  (TERIN-SSI)
Responsabile: 

La Divisione svolge attività di studio, analisi, ricerca e sviluppo mirate a collegare ed integrare settori, infrastrutture e tecnologie energetiche per favorire il processo di Smart Sector Integration e di decarbonizzazione, sicuro e stabile, per la transizione all’energia pulita sostenibile.
La Divisione studia le problematiche della generazione distribuita da fonti energetiche rinnovabili elettriche e termiche (FER) e la loro integrazione in rete, sviluppa metodologie e tecnologie per la modellazione e l’implementazione di reti e microreti energetiche integrate in presenza di sistemi di poligenerazione distribuita e di accumulo energetico, e le relative strategie di controllo, gestione ed ottimizzazione.
Svolge attività di ricerca, sviluppo e qualificazione di sistemi e soluzioni per l’integrazione delle FER con le reti energetiche e utenze civili e industriali; sviluppa sistemi e soluzioni per la decarbonizzazione del settore elettrico e dei settori civili e industriali alimentati da energia termica a bassa, media e alta temperatura attraverso l’utilizzo della fonte solare termica anche in integrazione/ibridizzazione con altre tecnologie energetiche, fonti e vettori rinnovabili (solare fotovoltaico, eolico, idrogeno, solar fuels, etc.). Studia e sviluppa, inoltre, accumuli termici, termochimici e sistemi di interfaccia FER/cicli termodinamici e termochimici avanzati.
Studia le problematiche di evoluzione digitale dei sistemi energetici e delle applicazioni della sensoristica distribuita, implementando componenti, modelli e tecniche per l’ottimizzazione della producibilità, il controllo dello stoccaggio, dei flussi energetici, l’automazione della diagnostica e delle operazioni di O&M dei sistemi energetici.
Studia, sviluppa e implementa tecniche e modelli predittivi della produzione da FER e della domanda di energia anche al fine di favorire la flessibilità di rete, pianificare e ottimizzare i consumi e ridistribuire la domanda in funzione dei picchi di rete (Demand Response).
Elabora modelli e tecniche di fusione sensoriale, modelli geo-spaziali e algoritmi di intelligenza computazionale per applicazioni in ambito IoT, a supporto dei System Integrators, delle Multiutility e delle Pubblica Amministrazione, valorizzando la generazione e l’utilizzo di data-set multidimensionali caratteristici di funzione e di sito.
Sviluppa e applica tecnologie abilitanti, tecniche e algoritmi di Intelligenza Artificiale (IA) e machine learning con l’obiettivo di realizzare soluzioni e servizi innovativi per la gestione e il monitoraggio evoluti delle reti e delle infrastrutture energetiche e per il miglioramento della loro resilienza, sicurezza e flessibilità, nonché opera in tema di robotica per applicazioni in ambito terrestre, aereo, marino.
Svolge attività di progettazione, realizza ed esercisce impianti sperimentali, fornisce servizi tecnici avanzati ed opera per il trasferimento di tecnologie e conoscenze al sistema produttivo, contribuendo alla competitività dell’industria nazionale ed allo sviluppo di un sistema energetico più sostenibile.
Le attività della Divisione sono allineate con le strategie nazionali ed europee definite nel PNRR, nel PNIEC, nell’Accordo di programma con il MASE per la Ricerca di Sistema Elettrico, in Mission Innovation, e nelle vision del SETPlan, Horizon Europe e dell’EERA (European Energy Research Alliance) ed elabora scenari sull’impatto e sulla riduzione delle barriere, tecnologiche e non, connesse alla diffusione di soluzioni e sistemi per la Smart Sector Integration.
La Divisione partecipa a progetti, gruppi di lavoro, consorzi, commissioni e comitati, anche normativi, in organismi ed organizzazioni nazionali ed internazionali del settore energetico e partecipa a progetti europei di Horizon Europe relativi ai programmi in cui trovano applicazione le proprie attività di ricerca. 

Principali compiti e funzioni 

  • studia e sviluppa strategie, metodologie e dispositivi per il consolidamento e la diffusione delle reti energetiche intelligenti (Smart Grid), finalizzati alla larga diffusione ed all’integrazione in rete delle fonti rinnovabili, all’erogazione di servizi ancillari, alla riduzione dei consumi ed al miglioramento delle prestazioni per gli utenti finali;
  • studia l’impiego e l’implementazione dell’IA nella gestione di reti e infrastrutture energetiche e di impianti da FER on e off grid;
  • modella e sviluppa microreti e reti energetiche integrate in presenza di sistemi di poligenerazione distribuita da FER, in particolare da fonte solare, e di sistemi di accumulo energetico, e implementa i relativi algoritmi di controllo, gestione e ottimizzazione mediante approcci multi-obiettivo;
  • studia, modella e sviluppa dispositivi innovativi di conversione dell’energia per sistemi e impianti di generazione da FER ed in particolare da solare;
  • studia, sviluppa ed implementa tecniche e soluzioni per il miglioramento della adeguatezza, affidabilità, resilienza e sicurezza delle reti elettriche in presenza di generazione distribuita da fonte rinnovabile;
  • studia ed implementa tecniche e soluzioni di cybersicurezza per le reti energetiche integrate;
  • studia ed implementa modelli e tecniche per la previsione e la valutazione della domanda e della producibilità di energia degli impianti da FER, in particolare da solare, e per la previsione e la caratterizzazione della radiazione solare e degli effetti sulla stessa delle diverse componenti ambientali e orografiche;
  • studia e sviluppa sistemi e metodologie avanzate per l’integrazione delle FER in processi industriali, applicazioni civili, ed in reti di distribuzione dell’energia;
  • sviluppa dispositivi per l’ibridizzazione delle FER con altre tecnologie energetiche e progetta, realizza e gestisce prototipi, impianti e infrastrutture per la sperimentazione sia a livello di laboratorio che in scala reale nei settori di interesse, e ne supporta lo sviluppo su scala industriale e l’integrazione nelle reti energetiche;
  • studia l’evoluzione digitale in sistemi ed infrastrutture per la produzione energetica sviluppando, con tecniche digital twin e di IA, l’integrazione di componenti e modelli per l’ottimizzazione della producibilità, la gestione evoluta degli accumuli e dei flussi energetici, l’automazione della diagnostica di impianto, di sistema e delle relative operazioni di gestione e manutenzione;
  • studia e sviluppa, adottando le tecniche di IA, applicazioni di sensoristica IoT e robotica in ambito terrestre, aereo, marino, per il monitoraggio delle infrastrutture energivore e dell’ambiente in generale;
  • sviluppa sistemi di accumulo termico e termochimico con diverse tipologie di materiali (miscele di sali fusi, materiali a cambiamento di fase, materiali solidi a basso costo, etc.) a supporto della generazione distribuita e delle reti energetiche integrate;
  • elabora scenari e modelli, utilizzando anche tecniche geospaziali, per la pianificazione e gestione ottimale delle risorse energetiche e del connubio produzione e domanda, anche al fine di favorire lo sviluppo della Smart Sector Integration nel sistema energetico nazionale;
  • partecipa ai comitati tecnici e agli organismi nazionali ed internazionali per lo sviluppo della normativa tecnica di settore;
  • fornisce supporto tecnico-scientifico all’industria, agli enti locali e nazionali, ai cittadini e alla Pubblica Amministrazione.