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rapporti - Deliverable

Identificazione di soluzioni tecnologiche e gestionali per migliorare la sostenibilità del sistema idrico-energetico delle isole minori

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Identificazione di soluzioni tecnologiche e gestionali per migliorare la sostenibilità del sistema idrico-energetico delle isole minori

Sviluppo di un approccio di ottimizzazione multi-obiettivo basato su algoritmi evolutivi accoppiati ad unmodello di simulazione del sistema idrico-(elettro)energetico integrato, finalizzato a identificare soluzioni pianificatorie (capacità di FER) e gestionali (operazioni del sistema) ottime rispetto a molteplici obiettivi di sostenibilità. Esplorazione di ulteriori tecnologie (solare termico, auto elettriche) volte ad aumentare l’efficienza energetica attraverso l’utilizzo di un approccio di simulazione multienergetico basato sul software EnergyPLAN.

Le attività di ricerca sulle isole minori Italiane sono finalizzate allo sviluppo della generazione elettrica da fonti rinnovabili per diminuire la dipendenza di tali sistemi dall’uso di combustibili fossili ed aumentarne la sostenibilità energetica.

L’integrazione ottimale del sistema elettrico ed i sistemi energivori è un aspetto di interesse metodologico sia in termini di pianificazione che di gestione.

È stato sviluppato un modello di ottimizzazione evolutivo multi-obiettivo per studiare il nesso idroenergetico dell’isola di Ustica che ha permesso di individuare più soluzioni efficienti rispetto a molteplici indicatori di sostenibilità. Esso valuta le migliori politiche di gestione dei 2 sistemi rispetto a differenti mix tecnologici di produzione elettrica separatamente ed abbinati ad accumulo elettrochimico. L’inserimento di batterie nel sistema identifica soluzioni Pareto-ottime che permettono di installare una quota di FER maggiore, ottenendo migliori prestazioni: un aumento della penetrazione della rinnovabile, una diminuzione del surplus energetico ed una riduzione dei costi energetici in quanto riducono la generazione da diesel.

I risultati mostrano l’efficacia dell’approccio di ottimizzazione congiunta di pianificazione e gestione nell’individuazione del migliore mix energetico da installare al variare dei differenti obiettivi di sostenibilità. Considerare l’interdipendenza tra scelte tecnologiche ed operazioni del sistema all’interno del processo di ottimizzazione, permette di esplorare le politiche di gestione ottime che aumentano la sostenibilità complessiva del sistema.

È stato esplorato anche un software open source (EnergyPLAN) che simula l’interconnessione tra diversi sistemi energetici. Sono quindi stati simulati i trasporti e la produzione di acqua calda sanitaria partendo da una soluzione ottima del modello precedente ed aggiungendo tecnologie di solare termico, il trasporto pubblico elettrico ed auto elettriche connesse in modalità vehicle to grid.

Dall’analisi dei risultati si evince che il trasporto elettrico in modalità V2G, grazie alla potenzialità di scambio energetico con la rete sia in accumulo che in scarica, permette una migliore gestione dei carichi della rete e migliora gli indicatori energetici considerati rispetto alla simulazione di partenza.

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