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Strumenti per il dimensionamento e la gestione ottimi di sistemi di accumulo elettrochimico ai fini dell’erogazione di servizi combinati in potenza attiva

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Strumenti per il dimensionamento e la gestione ottimi di sistemi di accumulo elettrochimico ai fini dell’erogazione di servizi combinati in potenza attiva

Il presente lavoro descrive uno strumento di calcolo, basato su tecniche di ottimizzazione lineare, che fornisce il dimensionamento ottimo dal punto di vista economico di un sistema di accumulo elettrochimico, adibito alla fornitura contemporanea di più servizi al Sistema Elettrico, in termini di capacità, potenza nominale e ripartizione di questa tra i vari servizi.

Gli sfidanti obiettivi di decarbonizzazione dei sistemi energetici, necessari al contrasto del cambiamento climatico in atto per cause antropiche, passano necessariamente per una massiccia penetrazione delle Fonti Rinnovabili Non Programmabili nei Sistemi Elettrici, che comporta tuttavia un decremento dell’affidabilità di questi ultimi.

Tra le varie strade oggetto di studio per cercare di limitare questi aspetti negativi, una che diffusamente sta raccogliendo il consenso tra stakeholder di differente livello è quella di incrementare l’utilizzo di Sistemi di Accumulo. Questi possono essere basati su differenti tecnologie, ma le più promettenti allo stato attuale di sviluppo sono quelle basate sull’accumulo elettrochimico, in particolare le batterie.

Il presente rapporto di Ricerca di Sistema presenta uno strumento per il dimensionamento ottimale di un sistema di accumulo elettrochimico dedicato alla fornitura contemporanea di più servizi al sistema elettrico.

Lo strumento è stato sviluppato attraverso un modello matematico di programmazione lineare tra i cui vincoli sono state implementate anche le prescrizioni normative relative ai servizi considerati. L’obiettivo di questo modello di ottimizzazione è la massimizzazione del rapporto fra i ricavi ottenuti attraverso la remunerazione dei servizi che il sistema di accumulo è chiamato ad erogare e il costo di investimento; questo rapporto dimensionalmente è l’inverso di un tempo e dà pertanto un’indicazione sul tempo atteso di ritorno dell’investimento, ovvero dell’indice economico Pay-back Time (PBT)

Sono stati approntati alcuni casi test atti a validare lo strumento in oggetto, basati su dati realistici ottenuti da elaborazioni eseguite da RSE. I risultati di questi test hanno evidenziato delle performance buone dello strumento.

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