Sviluppo di un modello di ottimizzazione per la pianificazione a lungo termine del sistema energetico

Questa tesi si concentra sui modelli di ottimizzazione del sistema energetico (ESOM). Questi modelli sono utilizzati per generare possibili percorsi di transizione dell'intero sistema energetico in uno o più paesi su un orizzonte temporale di diverse decadi. Sperimentare con differenti percorsi di transizione consente di ottenere approfondimenti sulla complessità della transizione del sistema energetico e può contribuire a formare una visione a lungo termine di questa transizione. Inoltre, tali percorsi di transizione possono essere utilizzati per valutare l'adeguatezza del quadro normativo attuale nel raggiungere una transizione desiderata. In tal senso, questi modelli costituiscono strumenti preziosi per i decisori politici. Nella letteratura recente vi sono molti esempi di modelli di pianificazione, i quali si distinguono per risoluzione temporale e risoluzione tecnica. Dopo avere confrontato i diversi modelli presenti nella letteratura, verranno enfatizzati gli aspetti cruciali su cui si è progettato il modello oggetto di questa tesi. Nel contesto di una crescente penetrazione di fonti di energia rinnovabile fortemente fluttuanti e limitatamente prevedibili, come pale eoliche e pannelli solari fotovoltaici, è fondamentale avere un dettaglio temporale e tecnico elevato per affrontare le sfide legate all'integrazione di queste fonti di energia rinnovabile intermittenti (IRES). Per questo motivo l’obiettivo principale di questa tesi è la formulazione di un modello matematico per la pianificazione a lungo termine del sistema energetico con un’alta risoluzione. Verranno descritti tre diversi scenari, i quali saranno simulati dal modello formulato. Infine, saranno analizzate le scelte di investimento intraprese dal modello al fine di minimizzare la funzione di costo.