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Sui modelli probabilistici per la previsione a breve termine dell'energia producibile da un impianto fotovoltaico

In questo elaborato di Laurea vengono presentati gli aspetti teorici, formali e applicativi riguardanti la previsione della potenza in uscita da un impianto fotovoltaico.
La natura stocastica del Sole rende necessaria una previsione dell’energia prodotta da impianti fotovoltaici, sia connessi alla rete elettrica (grid connected) sia isolati (stand alone). La previsione dell’irraggiamento solare, basata su modelli probabilistici, permette di programmare la generazione di energia e quindi di prendere decisioni in merito all’accesso al mercato libero dell’energia elettrica.
Nella presente Tesi sono trattati dei modelli di previsione con base statistica; i metodi sono sviluppati per effettuare una previsione a breve termine (fino a 72 ore prima).
Nel Capitolo 1 sono discusse le tematiche concernenti le proprietà della radiazione solare; si sofferma l’attenzione sul concetto di effetto fotovoltaico, cioè il principio fisico che permette la trasformazione dell’energia derivante dal soleggiamento in energia elettrica. In seguito vengono evidenziati i criteri che portano alla progettazione e al dimensionamento delle due grandi tipologie di generatori da fonte solare (grid connected e stand alone) e sono spiegate analogie e differenze. Viene inoltre introdotto il tema dei costi e ricavi che derivano dall’installazione di un impianto fotovoltaico; per quanto riguarda i guadagni, vengono riportate le norme che regolano il sistema di incentivazione (Conto Energia), ed in particolare quelle riguardanti il meccanismo di incentivazione detto “Scambio sul posto prevedibile”, il quale rappresenta il riferimento per l’applicazione finale.
Nel Capitolo 2 viene inizialmente descritto l’obiettivo da raggiungere, cioè la stima dell’irraggiamento solare, e vengono introdotti gli strumenti utilizzati a tale scopo. Successivamente si riportano i grafici che illustrano l’andamento del soleggiamento nei vari anni presi in considerazione (2004-2009) e vengono esposti i criteri con cui sono selezionate le determinazioni utili a formare l’insieme dei campioni da trattare statisticamente. Particolare rilievo viene dato allo sviluppo delle tecniche atte ad effettuare la previsione di irraggiamento solare, ed alla verifica, tramite l’utilizzo di indicatori di errore utilizzati in letteratura, dell’accuratezza dei metodi.
Il Capitolo 3 è dedicato alla definizione di nuove tecniche di previsione basate sulla teoria di Markov, e più precisamente sulle catene di Markov del primo ordine; le simulazioni ed i conseguenti grafici ottenuti danno modo di riscontare l’esistenza o meno di un miglioramento, in termini di errore assoluto e percentuale, rispetto ai metodi portati avanti nel precedente capitolo.
Nel Capitolo 4 è sviluppata un’applicazione, grazie alla quale viene calcolata la potenza di uscita di un impianto fotovoltaico; lo scopo finale è verificare la possibilità di aderire al meccanismo di incentivazione “Scambio sul posto prevedibile”, constatando l’effettivo rispetto delle norme che lo regolano.

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3 I In nt tr ro od du uz zi io on ne e In questo elaborato di Laurea vengono presentati gli aspetti teorici, formali e applicativi riguardanti la previsione della potenza in uscita da un impianto fotovoltaico. La natura stocastica del Sole rende necessaria una previsione dell’energia prodotta da impianti fotovoltaici, sia connessi alla rete elettrica (grid connected) sia isolati (stand alone). La previsione dell’irraggiamento solare, basata su modelli probabilistici, permette di programmare la generazione di energia e quindi di prendere decisioni in merito all’accesso al mercato libero dell’energia elettrica. Nella presente Tesi sono trattati dei modelli di previsione con base statistica; i metodi sono sviluppati per effettuare una previsione a breve termine (fino a 72 ore prima). Nel Capitolo 1 sono discusse le tematiche concernenti le proprietà della radiazione solare; si sofferma l’attenzione sul concetto di effetto fotovoltaico, cioè il principio fisico che permette la trasformazione dell’energia derivante dal soleggiamento in energia elettrica. In seguito vengono evidenziati i criteri che portano alla progettazione e al dimensionamento delle due grandi tipologie di generatori da fonte solare (grid connected e stand alone) e sono spiegate analogie e differenze. Viene inoltre introdotto il tema dei costi e ricavi che derivano dall’installazione di un impianto fotovoltaico; per quanto riguarda i guadagni, vengono riportate le norme che regolano il sistema di incentivazione (Conto Energia), ed in particolare quelle riguardanti il meccanismo di incentivazione detto “Scambio sul posto prevedibile”, il quale rappresenta il riferimento per l’applicazione finale. Nel Capitolo 2 viene inizialmente descritto l’obiettivo da raggiungere, cioè la stima dell’irraggiamento solare, e vengono introdotti gli strumenti utilizzati a tale scopo. Successivamente si riportano i grafici che illustrano l’andamento del soleggiamento nei vari anni presi in considerazione (2004-2009) e vengono esposti i criteri con cui sono selezionate le determinazioni utili a formare l’insieme dei campioni da trattare statisticamente. Particolare rilievo viene dato allo sviluppo delle tecniche atte ad effettuare

Laurea liv.II (specialistica)

Facoltà: Ingegneria

Autore: Michele Russo Contatta »

Composta da 86 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.