SMARTGRID/NANOGRID/EMS/RMCS: la Soluzione SIRA per un’Energia Intelligente e Affidabile
SIRA: Pioniera delle Soluzioni SMARTGRID dal 2010
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Sviluppo di Sistemi MICROGRID e NANOGRID
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Sistema Universale ONGRID e OFFGRID con Gestione Dinamica dei Carichi e Ottimizzazione Energetica
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Basato su stessa piattaforma di monitoraggio e controllo remoto con totale integrazione (RMCS)
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Versioni a partire da 3 KW e versioni ad altissima affidabilità per Infrastrutture Critiche
SIRA è stata un precursore nel settore dei sistemi e soluzioni di energia SMARTGRID (Reti Elettriche Intelligenti). Ha iniziato a sviluppare concetti, requisiti e sistemi in grado di rispondere alle sfide energetiche tipiche dei paesi in via di sviluppo, dove la rete elettrica è inesistente o di scarsa qualità costringendo ad usare in modo significativo i gruppi elettrogeni fin dal 2010.
Alla fine del decennio scorso ha sviluppato la architettura di sistemi di Smartgrid e Nanogrid, indirizzati alle Forze Armate, con il progetto Cyrem finanziato in ambito Piano Nazionale della Ricerca Militare mentre contemporaneamente veniva sviluppato il NAT (Nanogrid Tattica Avanzata sfruttando le competenze acquisite nello sviluppo del precedente Sistema EMS per l’alimenta elettrica in paesi in via di sviluppo, caratterizzati da assenza, discontinuità e pessima qualità elettrica.
Nel 2011 SIRA aveava infatti introdotto il suo EMS Energy Manager System, una soluzione di alimentazione ibrida.
Il concetto del NAT è stato mutuato poer svariate tipologie di applicazioni dall’uso domestico, a quello industriale, agricolo e ospedaliero.
La divisione energia di SIRA ha l’obiettivo di sviluppare sistemi energetici ibridi con un focus particolare per i paesi in cui la carenza di elettricità, il load-shedding, i black-out, non consentono un normale sviluppo della società.
Il primo sistema fu installato in Pakistan per l’alimentazione elettrica di una Stazione Radio Base.
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La Rivoluzione della NANOGRID: Continuità e Risparmio Energetico
Tra le varie innovazioni portate da Sira, una delle più importanti è stata quella di considerare i carichi elettrici e le sorgenti di elettricità appartenenti allo stesso DOMINIO, la supervisione e il controllo del sistema non viene limitato alle sorgenti, comprese le rinnovabili ma anche alla supervisione e controllo dei carichi elettrici con i concetti basati sulla applicazione della piramide inversa dell’energia, che richiede ottimizzazioni dinamiche.
La seconda grande innovazione è stato il superamento della distinzione tra sistemi ONGRID e sistemi OFFGRID con un sistema in grado di operare in entrambe le situazioni: il NAT.
L’obiettivo è quello di alimentare carichi elettrici di utente per assicurare il più elevato livello di qualità al minimo costo tramite una soluzione UNIVERSALE da utilizzare sia quando la rete elettrica è di qualità elevata che quando la qualità è bassa o addirittura inesistente.
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L’architettura del sistema.
La tradizionale architettura di un sistema fotovoltaico, con o senza accumulo, è focalizzata sull’utilizzo di inverter online, che trasformano l’energia prodotta dai pannelli solari in elettricità che viene ceduta alla rete elettrica e/o a carichi locali.
Per far ciò l’inverter si deve sincronizzare con la rete elettrica. Se la rete elettrica è assente o al difuori dei parametri definiti (Norma CEI O-21 in Italia) l’inverter viene disconnesso e non fornisce più energia, proprio nel momento in cui servirebbe tale energia.
Oltre al fenomeno dei possibili black della rete elettrica un fenomeno meno noto ma molto più frquente riguarda le condizioni in cui la rete elettrica va fuori la tolleranza prevista del +/- 10%, condizione a volte causata dalla presenza di troppe rinnovabili ed un basso carico.
L’inverter infine non è in grado di correggere i problemi della qualità desl segnale elettrico: se la tensione scende sotto il limite accettato dall’inverte, l’inverter si disconnette mentre i carichi elettrici venono alimentati ugualmente dalla rete elettrica problematica.
Il NAT super la differenza tradizionale tra sistemi ONGRID destinati alla connessione con le reti elettriche e sistemi OFFGRID per l’uso in aree senza rete elettrica. Il NAT opera indifferentemente come sistema OFFGRID e ONGRID, aggiungendo in entrambi i casi stabilizzazione di tensione, continuità assoluta, possibilità di utilizzo di qualsiasi sorgente di energia disponibile: rete elettrica, gruppo elettrogeno, pannelli solari e turbina a vento, con accumulo intermedio e funzioni di ottimizzazione matematica sia sul lato produzione che sul lato del consumo.
L’inverter non si sincronizza con la rete elettrica.
La soluzione è modulare, realizzata anche in funzione degli obiettivi di potenza, affidabilità e qualità della energia prodotta e disponibile anche in versione per alta mobilità.
Ridondata e ad alta affidabilità e resilienza.
Tale architettura, congiuntamente all’uso di elettronica di potenza ad altissima affidabilità consente di utilizzare la NANOGRID SIRA per esigenze caratterizzate da altissimi valori di disponibilità, tipici della alimentazione delle infrastrutture critiche.
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Architettura e Vantaggi delle Soluzioni Energetiche SIRA
Molteplici versioni ne consentono l’utilizzo in un ampio mercato applicativo. dalla soluzione più avanzata per le FF.AA. alle soluzioni per mercati verticali come sistemi per le telecomunicazioni, refrigerazione del latte, versioni commerciali indirizzate alle infrastrutture critiche come piccole server farms, antenne satellitari, ospedali, pompe per acqua e altri.
Queste specializzazioni sono possibili grazie al computer che regola e controlla tutte le funzioni del sistema, uno SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) dotato di controller e DAQ (Data Acquisition) specializzato per l’energia, congiuntamente con il sistema di gestione e ottimizzazione EMS (Energy Manager System) ed infine alle funzioni di ottimizzazione matematica per ridurre i fabbisogni energetici.
BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE UIBM n°. N. 102016000012195
RMCS: Monitoraggio e Controllo Remoto della NANOGRID
RMCS Remote Monitoring and Command System – Sistema di monitoraggio e comando remoto
La piattaforma RMCS (Remote Monitoring and Command System) è integralmente connessa al sistema di supervisione e controllo e offre un sistema completo di monitoraggio e di controllo remoto tramite un canale di comunicazione bidirezionale e sicuro, con possibilità di inviare alla NANOGRID anche comandi grazie alla sicurezza della comunicazione.
I dati sono visibili su qualsiasi browser su Personal Computer o su Smartphone.
Il sistema consente di visualizzare l’inventario, le grandezze elettriche del sistema di alimentazione per analizzare eventuali malfunzioni, diagnosticarle e guidare l’operatore remoto nella manutenzione. Tutti gli allarmi vengo presentati in Near Real Time sul browser.
– Canale di comunicazione bidirezionale.
– I comandi possono essere inviati a RMCS.
– Server in qualsiasi parte del mondo.
– Informazioni diffuse dove necessario.
– Sicuro.
La piattaforma RMCS (Remote Monitoring and Command System) offre un sistema completo di monitoraggio e di comando remoto, per BTS Outdoor e Indoor e per il monitoraggio e controllo di qualsiasi impianto energetico.
Aggiungendo poi specifici componenti hardware (pannelli fotovoltaici, ecc.) ed effettuando un upgrade del software, RMCS evolve in EMS senza perdere i precedenti investimenti sostenuti. La progettazione dell’EMS sarà quindi basata sui dati reali precedentemente raccolti con RMCS.
Registri, avvisi e allarmi vengono trasmessi attraverso la telemetria (SMS, GPRS o UMTS) ad un telefono cellulare o un server remoto in base alle opzioni scelte. Quando non possono essere utilizzati GPRS / UMTS, le segnalazioni di guasto vengono inviate a 3 numeri diversi tramite SMS. In caso di connessione 2G / 3G, tutti i dati vengono inviati ad un server con un indirizzo IP pubblico.
Con l’uso di un browser internet è possibile poi controllare la situazione complessiva della BTS, avvisi, guasti, assets.
RMCS è connesso al server centrale attraverso una doppia SIM, con crittografia end-to-end, basata su algoritmi AES 256 bit. Non è solo telemetria perché comandi possono essere inviati all’RMCS dal centro (NOC).
RMCS monitora continuamente la rete dal server centrale per controllare i parametri operativi, registrare i dati e per evitarne la perdita.
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