Modello di ottimizzazione distribuito per l’esercizio delle risorse di generazione e accumulo in una comunità energetica rinnovabile

Lo sviluppo della rete rappresenta uno dei principali fattori abilitanti del processo, complesso e sfidante, di transizione verso il sistema energetico futuro. Esso rappresenta una parte molto importante del sistema elettrico nazionale e l’ammontare delle perdite ad esso legate non è trascurabile. Una possibile soluzione consiste nel ridurre le dispersioni, che gravano su tale sistema, cercando di consumare in loco l’energia prodotta da generatori alimentati da fonti rinnovabili, la cui presenza è molto distribuita sul territorio nazionale. Negli ultimi anni si assiste allo sviluppo della nuova realtà delle comunità energetiche rinnovabili, nelle quali un numero di utenti si organizza a livello comunitario per consumare l’energia autoprodotta, ricorrendo alla rete di distribuzione solo in caso di produzione in eccesso o insufficiente. Questa tesi è dedicata allo sviluppo e all’implementazione di un modello di tipo distribuito per l’ottimizzazione delle risorse all’interno di una comunità energetica rinnovabile, ponendo come scopo finale la minimizzazione delle perdite di potenza. Si compone di cinque capitoli. Il primo espone l’intera realtà delle comunità energetiche rinnovabili, partendo dalla descrizione di generazione distribuita e autoconsumo fino ad analizzare le tecnologie attuali e i regolamenti. Nel secondo capitolo viene definito e formulato il problema del Power Flow. Successivamente è descritto il modello di rete utilizzato per il progetto di tesi e introdotto il problema da ottimizzare per ridurre le perdite. Il terzo e quarto capitolo rappresentano dettagliatamente i modelli utilizzati, rispettivamente per il calcolo di tipo centralizzato e per il calcolo distribuito, e la loro implementazione nel software MATLAB. Per il secondo si è prima presentato l’algoritmo “Alternating Direction Multiplier Method”. Nell’ultimo capitolo si esaminano e si confrontano i risultati ottenuti dalle simulazioni dei modelli precedentemente esposti.