L’obiettivo triennale di questo studio consiste nello sviluppo di strumenti modellistici a supporto della pianificazione del sistema energetico che, per sua natura, richiede valutazioni di carattere tecnologico, economico, politico e ambientale. In particolare, nell’ambito di questo progetto si vogliono porre le basi dello sviluppo di un Modello di Valutazione Armonizzato (Harmonized Assessment Model, HAM) per la valutazione di strategie energetiche, con particolare riferimento al loro impatto sulla qualità dell’aria a scala nazionale e regionale. La catena modellistica armonizzata sarà costituita dalla composizione di diversi moduli (energetico, emissivo, qualità dell’aria, impatti), tutti autoconsistenti, ma collegati opportunamente fra di loro. L’elemento di armonizzazione sarà determinato dalla congruenza fra le diverse basi dati fornite in input ai vari moduli e le variabili di collegamento.

Nel secondo anno sono proseguite le attività relative al modulo di collegamento fra modello energetico ed emissivo; la metodologia è stata estesa e applicata al settore della generazione termoelettrica, con riferimento alle due basi dati in uso in RSE: il modello TIMES-MONET e l’inventario ufficiale delle emissioni italiane ISPRA. La comparazione fra le basi dati ha permesso di definire il sottoinsieme di 122 impianti alimentati a combustibili fossili che potranno essere modellati singolarmente all’interno del modello semplificato.

Dopo un’approfondita fase di test svolta nel primo anno che ha portato a definire la formulazione concettuale del modello emissioni-concentrazioni, durante la seconda annualità si è proceduto ad una prima implementazione alla scala nazionale, relativa ai settori del trasporto su strada e della generazione termoelettrica. Il modello è stato testato su due sottoperiodi del 2017 rappresentativi di condizioni meteorologiche invernali ed estive. Il modello semplificato è stato validato attraverso confronto con il modello di riferimento CAMx nella ricostruzione di uno scenario di riduzione delle emissioni. Per tutti gli inquinanti considerati, il modello semplificato ha dimostrato notevole accuratezza nella ricostruzione dei campi medi mensili simulati da CAMx, riportando discrepanze sempre inferiori al 5%, su tutto il dominio e per entrambe le stagioni.

È stata avviata anche l’attività relativa al terzo elemento su cui si articola un HAM, ovvero il modulo di stima degli impatti causati dall’inquinamento atmosferico, finalizzato in prima ipotesi a fornire stime relative all’impatto del PM_2.5 sulla mortalità, espressa come Years of Life Lost (YOLL) e valutata anche in termini di costi monetari. Sia per la stima degli impatti sanitari che per la loro monetizzazione si è fatto riferimento alla letteratura più consolidata a livello europeo.

Infine, è stata svolta un’attività di approfondimento finalizzata allo sviluppo di una formulazione ad hoc di un modello semplificato per la trattazione delle sorgenti puntuali di generazione termoelettrica. L’attività è stata svolta in collaborazione con il progetto FlexPlan ed è stata focalizzata sullo studio di sei impianti termoelettrici italiani.

A partire dai risultati ottenuti, nel terzo anno di attività si procederà al completamento del percorso di sviluppo, che prevede in primo luogo l’estensione del modulo di collegamento e del modello emissioni concentrazioni al settore del riscaldamento domestico e la definitiva integrazione del modulo impatti e costi all’interno della catena modellistica. Successivamente si procederà allo sviluppo di un codice software che implementi in modo coerente e di facile utilizzo i diversi moduli del modello armonizzato e ne permetta successivamente l’applicazione ad alcuni casi di interesse.