L’obiettivo, particolarmente sfidante, di annullare il saldo netto delle emissioni di gas clima alteranti di origine antropica per affrontare l’attuale crisi climatica, non può essere raggiunto che fra qualche decennio, poiché richiede di spostare in maniera radicale il baricentro della produzione energetica dalle fonti fossili a quelle rinnovabili.

La comunità scientifica è concorde nell’idea che, nel frattempo, la sostituzione dei combustibili di origine fossile con altri di origine sintetica, che abbiano un minore impatto sui gas clima alteranti, potrebbe agevolare suddetta transizione.

Ad esempio, mediante elettrolisi, quindi consumando energia elettrica, si può produrre idrogeno che può essere utilizzato direttamente come vettore energetico per usi finali, ad esempio industriali, oppure, attraverso opportuni processi chimici, per la produzione di combustibili sintetici, a saldo inferiore relativamente alle immissioni clima alteranti. Le tecnologie per l’elettrolisi dell’acqua presentano anche ulteriori vantaggi, dal punto di vista del sistema elettrico, legati alla loro flessibilità: possono essere ad esempio utilizzate per assorbire parte dell’overgeneration conseguente ad una massiccia penetrazione della generazione rinnovabile da fonti non programmabili e possono anche fornire servizi di regolazione al sistema. Queste tipologie di impianti sono categorizzate sotto il nome di “Power-to-X”.

Gli strumenti di simulazione utilizzati per eseguire studi sugli scenari di sviluppo dei Sistemi Energetici nei prossimi decenni devono essere in grado di considerare queste tipologie di impianti in maniera opportuna. Pertanto, si è proceduto ad aggiungere la nuova funzionalità di simulazione degli impianti Power-to-X al simulatore di medio termine del sistema elettrico sMTSIM, utilizzato da anni da RSE nelle sue analisi di scenario sul sistema elettrico italiano ed Europeo.

In questo lavoro viene dunque presentata la formulazione matematica della nuova funzionalità che è stata inclusa nel simulatore sMTSIM, ovvero la possibilità di modellare unità di consumo che utilizzino l’energia elettrica per la produzione di un gasi di sintesi (idrogeno, metano o altro) il quale potrà essere utilizzato direttamente per soddisfare immediatamente un fabbisogno dato o essere stoccato per soddisfare detto fabbisogno in un secondo momento. È altresì proposto un caso test basato su uno scenario del Sistema Elettrico italiano con orizzonte temporale al 2050.