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Università degli Studi di Salerno - Dipartimento di Ingegneria Industriale

Microgrids and smart energy districts:

effective integration of renewable energy, polygeneration, demand response and energy storage resources

Presentazione - Introduction

Oggi una parte sempre più rilevante della potenza disponibile sulle reti elettriche proviene dalle Fonti Energetiche Rinnovabili (FER) e da sistemi di generazione distribuita che richiedono una gestione dell'energia elettrica su scala micro che non trova più soluzione nei metodi convenzionali di dispacciamento; occorre una gestione del sistema elettrico distribuita e intelligente, che consenta di coordinare, su aree limitate, la potenza fornita da molteplici fonti di energia con la domanda: nasce così il concetto di microgrid, una delle evoluzioni più significative della rete elettrica del futuro.

Il Dipartimento di Ingegneria Industriale dell'Università degli Studi di Salerno presso il Campus Universitario di Fisciano a partire da luglio 2014 ha proposto una scuola estiva sui temi della gestione della poligenerazione sulle microgrid. La prima edizione della scuola, sviluppata nell'ambito delle attività organizzate dalla sede di Salerno nella rete Poligrid finanziata dalla Regione Campania, ha visto la partecipazione di aziende di rilevanza nazionale del settore elettrico (TERNA e IVPC) e il coinvolgimento di docenti provenienti dalle più prestigiose università attive sul settore delle smartgrid e delle microreti (University of Illinois at Urbana Champaign, University of Manchester, Politecnico di Torino), offrendo una occasione di crescita ai nostri studenti e di confronto ai nostri ricercatori di grande valore scientifico.

Per questa seconda edizione, in continuità con il percorso avviato lo scorso anno, i contenuti del corso saranno di carattere specialistico, fortemente focalizzati sui temi della ricerca di sistema e sulle reti elettriche del futuro prossimo.

Saranno analizzati tanto i metodi quanto gli aspetti tecnici e normativi, economici e legislativi. I contenuti metodologici saranno integrati da esperienze dei principali attori industriali del sistema elettrico con analisi di casi reali (IPP, ISO, DNO, partner tecnologici).

Il corso riconosce 5 crediti formativi. Al termine di ogni modulo saranno consegnati dei test a risposta multipla da consegnare al termine del corso. Ai partecipanti sarà rilasciato un certificato di frequenza e l'attestato di superamento dei test finali.

Today an increasingly important part of the available power on distribution networks comes from Renewable Energy Sources (RES) and distributed generation systems that require an electrical power management on micro scale that has no solution in conventional dispatching methods; we need a distributed and intelligent power system management, allowing the coordination, on limited areas, of the power supplied by multiple sources of energy with the demand: thus the concept of microgrid, one of the most significant developments of the electricity grid of the future.

The Department of Industrial Engineering of the University of Salerno in Fisciano, proposed since July 2014 a summer school on the issues of management of polygeneration on microgrids. The first edition of the school, developed as part of the activities organized by the headquarters of Salerno inside the Poligrid project funded by the Regione Campania, was attended by speakers from national electricity companies (as TERNA and IVPC) and professors from the most prestigious universities active in the field of smartgrid and microgrids (University of Illinois at Urbana Champaign, University of Manchester, University of Turin), offering a growth opportunity for our students and our researchers.

For this second edition, continuing the process started last year, the course content will be specific and highly focused on research system and on the electrical networks of the near future.

Technical and regulatory aspects together with economic and legislative methods will be analyzed. The methodological content will be integrated by the experiences of the main actors of the industrial electrical system with analysis of real cases (IPP, ISO, DNO, technology partners).

The course recognizes 5 ECTS. At the end of each module will be released a multiple choice test. All the test must be returned at the end of the course. Participants will receive a certificate of attendance and pass certification of final tests.

Obiettivi - Objectives

Obiettivo del corso è fornire agli allievi una visione integrata sui problemi, i metodi, le tecnologie e l'analisi di valutazione economica legati alla gestione intelligente delle microgrid.

Il corso, caratterizzato da una forte connotazione interdisciplinare, unisce tanto gli aspetti manageriali che quelli economici e tecnici in una visione unitaria finalizzata alla gestione delle microgrid in presenza di generazione da più fonti primarie.

Sono forniti, oltre allo stato dell'arte sulla ricerca internazionale nel settore, gli strumenti per sviluppare strategie innovative per il controllo delle reti.

The aim of the School is to provide students with an overview on problems, methodologies, techniques and economic assessment approaches related to the control and management of microgrids.

The course, characterized by a strong interdisciplinary perspective, combines operational, economic and technical aspects with the aim to provide the fundamental concepts in the control, operation and planning of microgrids.

This year the School is focused on microgrids at the district level: modelling aspects as well as economic and operational studies will be proposed. A special focus is dedicated to the role of buildings, which are no longer seen as passive system elements, and to the contribution of the electric mobility.

Some tools to develop innovative strategies for the control of networks will be illustrated, as well as the state of the art concerning the international research regarding the work of this scientific area.

Destinatari - Target audience

Il corso è rivolto a ricercatori, dottori di ricerca, addottorandi e neolaureati specializzandi nelle discipline di area ingegneristica ed economica che operano nel settore dell'energia e delle smart grid.  

The course is addressed to researchers, postdocs, graduate and Ph.D. students specializing in the engineering and economic areas, working on energy and smart grid issues.

Sede - Location

Il corso si terrà presso il Dipartimento di Ingegneria Industriale dell'Università degli Studi di Salerno. Maggiori informazioni contattando l'ing. Vito Calderaro, e-mail: vcalderaro@unisa.it, tel: 089 964295, fax: 089 962334, c/o DIIn - Dipartimento di Ingegneria Industriale - Università degli Studi di Salerno, via Giovanni Paolo II, 132, 84084 Fisciano (SA), Italy.

The course will take place at the Department of Industrial Engineering of the University of Salerno. For further information please contact dr. Vito Calderaro, e-mail: vcalderaro@unisa.it, ph: 089 964295, fax 089 962334, c/o DIIn - Department of Industrial Engineering - University of Salerno, via Giovanni Paolo II, 132, 84084 Fisciano (SA), Italy.

Durata - Duration

4 giorni (30 ore in totale), da lunedì 06/07/2015 a giovedì 09/07/2015.

4 days (30 hours total), from Monday 06/07/2015 to Thursday 09/07/2015.

Programma preliminare - Preliminary Program Topics

1.       Impacts of RES (Renewable Energy Sources) in energy districts

2.       Impacts of electric mobility in energy districts

3.       Energy Management at the district level

4.       Distributed energy resources control in microgrids

5.      Demand side management and demand response: the new power resources in the microgrids

6.       Introduction to cogeneration and tri-generation systems at the district level

7.       From the Domotique to the Smart House and the Smart Building: energy management at district level

8.       Business cases and environmental assessment of smart districts and microgrids

Lectures

1.       Lecture 1: Microgrids: An Overview - In details: introduction of the role of microgrids; salient characteristics; examples; challenges/opportunities

2.       Lecture 2: Characterization of individual and aggregate electrical demand

3.       Lecture 3: Microgrids and energy districts: DNO point of view

4.       Lecture 4: Modelling and microgrid integration of local generation resources

5.       Lecture 5: From energy efficiency to flexibility: changing the role and our understanding of buildings and districts in a Smart Grid context

6.       Lecture 6: "V2g Framework: battery vehicles". Details: role as loads and salient features as deferrable loads with ability to levelize loads; resources as storage devices for the provision of ancillary capacity-based services, including reserves, load following and frequency regulation; aggregator role; challenges/opportunities; role in the CA storage requirements

7.       Lecture 7: Techno-economic assessment and business cases for district energy systems and microgrids

8.       Lectures 8, 10: Experiences of microgrids and energy districts

9.       Lecture 9: "Demand response resources - along the lines of last year's lecture taking us from demand-side management to DRR and to their roles in energy and ancillary service markets; limitations; examples

Calendario - Time Schedule

I Docenti - Lecturers

• Prof. Gianfranco Chicco - Full professor in Power System - Politecnico di Torino (I): 2 modules
• Dr. Gianluigi Fioriti - Amministratore Delegato - Enel Distribuzione (I): 1 module
• Prof. George Gross - Full professor in Power System - Institute of Government and Public Affairs, ECE, University of Illinois - Urbana Champaign (USA): 2 modules
• Prof. Antonio Piccolo - Full professor in Power System - DIIn, University of Salerno (I): 1 module
• Mr. El Mehdi Ben Maalla - Head of Cross-Commodity management - Electrabel SA (B): 1 module - to be confirmed
• Dr. Pierluigi Mancarella - Reader in Future Energy Networks - University of Manchester (UK): 2 modules
• Prof. Carlo Alberto Nucci - Full professor in Power System, President of the Italian Research Group on Power Systems - DEI, University of Bologna (I): 1 module
• Siemens experience on Smart Grids - Industrial perspective (I): 1 module

Costo - Costs

Il corso è gratuito per gli assegnisti e i dottorandi dell'Università di Salerno e per tutti gli studenti italiani e stranieri iscritti a corsi di dottorato che non usufruiscono del servizio mensa.

Il Corso è gratuito per i formandi dei progetti PON FERGE e METER.

È dovuto un contributo di € 40,00 per gli allievi che volessero usufruire del servizio mensa per l'intera durata del corso.

The course is free of charge for fellows researcher, Ph.D. students and gradutate students of the University of Salerno and all Italian and foreign students enrolled in doctoral programs.

The course is free for students envolved in the formation projects PON Ferge and METER.

A contribution of € 40.00 is required for students who want to take advantage of the university canteen for the whole duration of the school.

Come raggiungere l'Università degli Studi di Salerno - Getting to University of Salerno Con l'automobile - By car

• da Napoli (nord): Autostrada A3 (Napoli-Salerno-Reggio Calabria); proseguire verso Sud ed immettersi sul raccordo autostradale Salerno-Avellino; proseguire in direzione Avellino ed uscire a Fisciano-Mercato San Severino; alla fine dello svincolo proseguire verso destra.
  • from Naples (nord): using the highway A3 (Naples - Salerno - Reggio Calabria); go towards Salerno and turn off onto the highway connection Salerno - Avellino up to Fisciano - Mercato San Severino. Turn right at the first road junction.
• da Napoli (nord): Autostrada A16 (Napoli-Bari); dalla barriera Napoli Est immettersi sulla A30 (Caserta-Salerno), direzione Salerno, e proseguire fino allo svincolo per Avellino. Poco dopo l'immissione sul raccordo autostradale Salerno-Avellino, uscire a Fisciano-Mercato San Severino; alla fine dello svincolo proseguire verso destra.
  • from Naples (nord): using the highway A16 (Naples - Bari); from Napoli Est turn into A30 (Caserta - Salerno) and go towards Salerno. Turn off onto highway connection for Avellino up to Mercato San Severino. Turn right at the first road junction.
• da Est (Bari): Autostrada A16 (Bari-Napoli); uscire al casello Avellino Est ed immettersi sul raccordo autostradale Avellino-Salerno; uscire a Fisciano-Mercato San Severino; alla fine dello svincolo proseguire verso destra fino all'ingresso dell'Università (100 m).
  • from Bari (east): using the highway A16 (Bari - Naples); take the exit Avellino Est and turn off onto the highway connection Salerno - Avellino up to Fisciano - Mercato San Severino. Turn right at the first road junction.
• da Sud (Reggio Calabria): Autostrada A3 (Reggio Calabria-Salerno-Napoli); prima di Salerno prendere la diramazione per le Autostrade A1 e A16 e, proseguendo in direzione Avellino, uscire a Fisciano-Mercato San Severino; alla fine dello svincolo proseguire verso destra.
  • from Reggio Calabria (south): using the highway A3 (Naples - Salerno - Reggio Calabria); go towards Salerno and turn off onto the highway connection Salerno - Avellino (following the direction A1 or A16) up to Fisciano - Mercato San Severino. Turn right at the first road junction.

Con mezzi pubblici - By public transport

• in treno: Stazione Salerno Centrale, poi (dalla piazza) autobus per Fisciano - Università
  • by train: take a train to Salerno Centrale station and after a bus to Fisciano - Università.
• in autobus: Autolinee per Fisciano - Università
  • da Salerno (stazionamento in Piazza Vittorio Veneto-Stazione Centrale): 7, 17 e 27
  • da Napoli (stazionamento in Piazza Garibaldi-Stazione Centrale)
  • by bus: take a bus to Fisciano - Università
  • from Salerno (bus stops located in Piazza Vittorio Veneto - Stazione Centrale): can get to the university using the number 7, 17and 27 buses.
  • from Napoli (bus stops located in Piazza Garibaldi-Stazione Centrale)