Modelling di sistemi fotovoltaici con accumulo per applicazioni utility scale e confronto con software commerciali

La crescente penetrazione delle fonti energetiche rinnovabili (FER) nella rete elettrica, dettata anche dagli obiettivi di decarbonizzazione fissati dalla Commissione Europea, ha complicato la gestione e il controllo dei sistemi elettrici. Le FER, interfacciate alla rete mediante convertitori di elettronica di potenza, riducono l'inerzia complessiva del sistema e introducono una variabilità intrinseca nella produzione, rendendo la rete meno stabile e resiliente. In questo contesto, i sistemi di accumulo, specie quelli elettrochimici (BESS), rappresentano una soluzione promettente per fornire flessibilità e stabilità compensando le fluttuazioni della generazione rinnovabile. Il presente lavoro sviluppa un modello di simulazione per un impianto ibrido fotovoltaico e sistema di accumulo (FV+BESS) con l'obiettivo di supportare il progettista nelle fasi di pre-dimensionamento del sistema. Il modello fotovoltaico è stato validato confrontando i risultati ottenuti con le simulazioni del software commerciale PVSyst su diverse configurazioni di installazione, ottenendo un errore inferiore al 2% negli scenari analizzati. Il comportamento del BESS, invece, è stato modellato mediante un approccio euristico price-based ed è stato utilizzato per effettuare un'analisi comparativa tra l'accoppiamento del sistema di accumulo con il fotovoltaico in corrente alternata e quello in corrente continua. Il modello ha dimostrato come la configurazione ottimale dipenda dalla strategia operativa adottata e dagli obiettivi stabiliti. L'accoppiamento in DC risulta vantaggioso quando la quota di energia fotovoltaica immessa nel BESS è predominante rispetto a quella importata da rete, mentre l'accoppiamento in alternata riporta un vantaggio prevalentemente economico negli impianti con una batteria di taglia nettamente superiore a quella del fotovoltaico.