Il sistema PVZEN nasce per studiare diverse configurazioni di comunità energetica, in cui i partecipanti (o unità) sono collegati fra di loro e/o con la rete elettrica. Alcune delle configurazioni possibili sono elencate di seguito:

• modalità di funzionamento autonomo in isola: ogni unità è separata ed indipendente dalle altre e non vi sono collegamenti alla rete. Ciascuna unità usa solo il proprio sistema fotovoltaico e batterie per soddisfare unicamente i propri carichi elettrici;
• modalità di funzionamento autonomo in collegamento alla rete: ogni unità è indipendente dalle altre, ma è collegata alla rete elettrica con una propria connessione. La rete aiuta a soddisfare i carichi quando il fotovoltaico non è produttivo e le batterie sono scariche. Tuttavia, un’unità non può alimentare direttamente i carichi elettrici delle altre;
• modalità di funzionamento master/slave con collegamento alla rete: solo un’unità è collegata alla rete elettrica e svolge il ruolo di master; le altre unità sono collegate al master e vengono definite unità “slave”. Uno scambio di energia avviene fra le diverse unità (tale scambio può essere soggetto a logiche di ottimizzazione di diverso tipo, energetico, economico, ambientale, etc.). In caso di necessità, la rete elettrica può essere usata per soddisfare i carichi, tenendo conto dei limiti della singola connessione disponibile;
• modalità di funzionamento master/slave senza collegamento alla rete: un’unità svolge il ruolo di master dando un riferimento di tensione; le altre unità sono collegate al master e vengono definite unità “slave”. La rete elettrica non è presente. Uno scambio di energia avviene fra le diverse unità (tale scambio può essere soggetto a logiche di ottimizzazione di diverso tipo, energetico, economico, ambientale, etc.).

PVZEN è equipaggiato con sistemi automatici e manuali che permettono di passare da una modalità all’altra.

Nelle modalità in cui avviene uno scambio di energia fra le diverse unità è studiata la logica ottimale per massimizzare l’autosufficienza da fonti rinnovabili del sistema. Altrimenti, l’ottimizzazione può essere svolta per tenere conto di altri parametri energetici o economici ed ambientali.

L’immagine seguente mostra come il sistema possa essere collegato nei diversi modi precedentemente descritti. Le linee colorate rappresentano delle linee elettriche che possono essere riconfigurate tramite i deviatori installati. Interblocchi meccanici ed elettrici garantiscono la sicurezza del sistema. I collegamenti con la rete possono essere sezionati tramite appositi interruttori. Infine, anche i carichi elettrici di ciascuna unità possono essere scollegati e ricollegati a piacimento.

Configurazione Master-Slave(s)

Inizialmente il sistema è stato configurato in modalità di funzionamento di tipo master/slave con collegamento alla rete: solo l’unità 3 è collegata alla rete elettrica e svolge il ruolo di master; le altre unità 1 e 2 sono collegate al master e vengono definite unità “slave”. Uno scambio di energia avviene fra le diverse unità. In caso di necessità, la rete elettrica può essere usata per soddisfare i carichi, tenendo conto dei limiti della singola connessione disponibile tramite l’unità 3.

Configurazione in parallelo di tutte le unità

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