I sistemi di accumulo rappresentano una delle soluzioni chiave per promuovere l’adozione delle fonti energetiche rinnovabili, aiutando a mantenere l’equilibrio tra produzione e consumo. Oltre agli accumuli basati su batterie che gestiscono le fluttuazioni giornaliere di generazione e consumo, è necessario integrare sistemi di stoccaggio in grado di compensare le variazioni stagionali delle fonti rinnovabili non programmabili. Una possibile soluzione per lo stoccaggio stagionale è l’idrogeno che può essere prodotto dalle fonti rinnovabili, accumulato e convertito in altre forme di energia quando necessario.

La realizzazione di un sistema di accumulo ibrido che integra batterie e idrogeno per realizzare un sistema con capacità di accumulo giornaliera e stagionale, passa attraverso il dimensionamento di ogni singolo componente. Per effettuare questo dimensionamento considerando obiettivi tecnici, di aumento dell’autoconsumo, ed economici di riduzione dei costi è stato sviluppato in ambiente Matlab uno strumento software che permette di risolvere il problema del dimensionamento ottimo di un sistema di accumulo ibrido al fine di ridurre i costi totali. Questo strumento consente di ottimizzare la dimensione della batteria, dell’accumulo d’idrogeno, della fuel cell e dell’elettrolizzatore per massimizzare il valore attuale netto nel corso della vita utile del sistema.

Utilizzando una simulazione del funzionamento complessivo del sistema, gestito da un sistema di gestione dell’energia basato su regole, il software valuta i costi totali del sistema e il suo valore attuale netto variando le dimensioni dei componenti dell’accumulo ibrido.

Il valore attuale netto è quindi utilizzato da un metodo di ottimizzazione metaeuristico che aggiorna iterativamente le dimensioni dei componenti del modello fino a massimizzarlo.

Lo strumento consente di ottimizzare il dimensionamento di ciascun componente del sistema di accumulo ibrido con un peso computazionale ridotto e permette di dimensionare sia i componenti del sistema ibrido che il sistema di produzione di energia rinnovabile. Inoltre, è flessibile, può essere adattato a diversi layout di sistemi di accumulo ibrido e scenari e può essere utilizzato per condurre analisi di sensibilità sui costi e sulle prestazioni dei componenti, aiutando a identificare il punto in cui un investimento diventa positivo o a garantire un ritorno sull’investimento desiderato.