PowerGeneration news

22 Power Generation News - 1/2019 H ybrid solutions provide a potential an- swer to rising demand for flexibility. Based on the evidence that all generation technologies have specific advantages and disadvantages, the hybrid plant concept proposes integrated systems made up of combinations of different generation and storage sources, in such a way as to ex- ploit the points of strength of each, while mitigating their reciprocal weaknesses. In the broadest sense, hybrid plants have three fundamental parts: • One or more generating sources: con- ventional plants with steam turbines and fossil fuel burning boilers (e.g. oil or coal), open or combined cycle (OC/CC) natural gas plants with gas turbines, reciprocat- ing engines, wind farms, photovoltaic systems, hydroelectric plants or others. • One or more storage systems (if needed): electrochemical batteries, “Power-to-Gas” systems, pumping sys- tems, compressed air systems or other electrical or thermal storage systems. • An integrated control system: hardware and software capable of managing and coordinating the operation of generation and storage sources in real time. Combining multiple generation technolo- gies, the number of potential hybrid con- figurations is very high. One possible set of solutions analyzed by Ansaldo Energia, based on an OC/CC plant as the fossil source, is shown in the illustration below. In the simplest configuration, the OC/CC plant is coupled with a renewable source, like wind or photovoltaic, with the latter lizzato da Ansaldo Energia, focalizzato sulla presenza di un impianto OC/CC come fonte fossile, è mostrato nella figura seguente. La configurazione più semplice è costi- tuita dall’accoppiamento tra l’impianto OC/CC e una fonte rinnovabile, come eo- lico o fotovoltaico, in cui quest’ultima as- sume il ruolo di attore principale (ovvero con priorità di dispacciamento) e la fonte fossile svolge il ruolo di integratore per assicurare riserva flessibile e dispaccia- bilità dell’impianto nel suo complesso. Invertendo i ruoli, l’impianto OC/CC può costituire l’attore principale e una se- conda fonte caratterizzata da elevata mo- dularità ed estrema rapidità di risposta, come le batterie elettrochimiche o i mo- tori alternativi, assumere la funzione di integratore del primo per ampliarne il range di funzionamento e migliorare nel complesso la flessibilità dell’impianto. Al- tre soluzioni relativamente semplici pre- vedono l’utilizzo di solare termico (CSP), direttamente accoppiato con turbine a vapore o eventualmente integrato all’in- terno di un impianto a ciclo combinato (ISCC). Esistono anche soluzioni più complesse, rappresentate dall’aggregato di più fonti con ruoli interconnessi. Ad esempio, è possibile pensare alla coppia fonte rin- novabile + impianto OC/CC, integrata con un sistema di accumulo di lungo ter- mine costituito da un sistema power-to- gas, tramite il quale l'energia in eccesso prodotta dalla fonte rinnovabile può es- L e soluzioni ibride rappresentano una delle possibili risposte alla crescente domanda di flessibilità. Partendo dall’evi- denza che tutte le tecnologie di genera- zione presentano specifici vantaggi e svantaggi, il concetto di impianto ibrido consiste nel proporre dei sistemi integrati, costituiti da combinazioni di diverse fonti di generazione e di accumulo, che con- sentano di sfruttare i punti di forza di cia- scuno di esse mitigandone allo stesso tempo le reciproche debolezze. Nella loro accezione più ampia, gli im- pianti ibridi sono composti da tre elementi fondamentali: • Una o più fonti di generazione: impianti convenzionali con turbine a vapore e caldaie a combustibili fossili (es. olio o carbone), impianti a gas naturale in ci- clo aperto o combinato (OC/CC) con turbine a gas, motori alternativi, im- pianti eolici, impianti fotovoltaici, im- pianti idroelettrici o altro • Uno o più sistemi di accumulo (even- tuali): batterie elettrochimiche, sistemi “Power-to-Gas”, impianti di pompag- gio, sistemi ad aria compressa o altri sistemi di accumulo elettrico o termico • Un sistema di controllo integrato: hard- ware e software in grado di gestire in tempo reale il funzionamento coordi- nato delle fonti di generazione e di ac- cumulo. Rappresentando la combinazione di varie tecnologie di generazione, il numero di potenziali configurazioni ibride è molto elevato. Un possibile set di soluzioni ana- Gli impianti ibridi come possibile soluzione Hybrid plants as a potential solution

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