Il documento fornisce un’analisi dell’integrazione tra diversi vettori energetici, in particolare elettricità e gas, per aumentare la flessibilità del sistema elettrico attraverso la produzione locale di energia e la generazione di biometano e idrogeno. L’obiettivo principale dell’attività è la costruzione di un simulatore che potrà essere utilizzato per studiare e analizzare, tramite simulazioni, l’integrazione tra vettori energetici (elettrico e gas) per offrire flessibilità al sistema elettrico, realizzando sistemi locali di produzione di elettricità e biometano/idrogeno.

A tale scopo durante l’attività è stato sviluppato un modello del sistema integrato per la produzione e l’utilizzo flessibile di gas da rinnovabili a partire da un sistema di riferimento che include un impianto di produzione di energia elettrica da fonte eolica o solare, un digestore anaerobico, un sistema di cogenerazione, un sistema di produzione di biometano, da upgrading e da metanazione, un elettrolizzatore, e le reti elettrica e del gas. La valutazione della flessibilità si basa sulla modellazione e simulazione dell’operatività dell’intero sistema e la modellistica considera i principali processi che impattano sulla rete elettrica, garantendo i bilanci di energia e massa.

È stato inoltre effettuato un primo dimensionamento di massima del sistema, partendo dalla centrale elettrica a biogas tipica e quindi è stato considerato il dimensionamento del sistema integrato considerando uno scenario in cui parte della produzione elettrica viene convertita in biometano. Sono state condotte quindi delle prime simulazioni in cui tutti i componenti sono stati considerati operanti alla massima potenza, da cui si evince che il sistema è in grado di operare e come l’introduzione di componenti aggiuntivi, come l’elettrolizzatore, impatta sugli scambi energetici del sistema. In particolare, l’elettrolizzatore aumenta il consumo elettrico, trasformando la centrale elettrica a biogas in un prosumer.

Il modello così costruito verrà utilizzato nel prosieguo dell’attività per valutare come l’integrazione di diversi vettori energetici può aumentare la flessibilità del sistema di generazione di elettricità e biometano. In particolare, è di interesse valutare la flessibilità e i costi in diversi scenari operativi, considerando diverse configurazioni dell’impianto, come l’aggiunta di un serbatoio di stoccaggio del biogas, l’integrazione con un impianto fotovoltaico e l’aggiunta del solo impianto di upgrading o l’intero sistema integrato di riferimento.