Analisi degli effetti delle opzioni tariffarie regionali sull'ottimizzazione di μ-grids energetiche alimentate da impianti poligenerativi

Abstract

L'ottimizzazione di sistemi energetici complessi per la produzione e la distribuzione di fluidi caldi e freddi per utenti civili è un problema molto complesso; due possibili configurazioni possono essere prese in considerazione, ovvero le piccole unità singole per singoli edifici ed i grandi impianti integrati con reti di teleriscaldamento. Affrontare un problema così complesso, che coinvolge un numero molto elevato di variabili, richiede algoritmi e tecniche di risoluzione efficienti. La ricerca svolta ha consentito di sviluppare nuovi metodi di mathematical programming, ed in particolare tecniche di Mixed Integer Linear Programming (MILP), per quanto concerne l’ottimizzazione di sistemi poligenerativi dedicati a singole utenze (Single Building Optimization, SBO) e distretti energetici (μ-grids) alimentati da tecnologia CHCP che includono nella configurazione più generale un modulo di accumulo termico. Viene presentato un nuovo approccio, orientato alla progettazione e ottimizzazione di una μ-grids energetica asservita ad un cluster di edifici, assumendo di avere a disposizione dati dettagliati per quanto riguarda i profili di consumo energetico e l'ubicazione degli edifici. Il metodo restituisce il layout della la rete di distribuzione del calore e, affidandosi a modelli di costo pre-definiti per i componenti d'impianto, individua la configurazione e la gestione oraria dell’impianto al fine di massimizzazione il risparmio economico ed energetico. La ricerca, inserendosi in uno scenario di cambiamento dell’assetto tariffario, mostra come, indipendentemente dalle tipologie di consumi, gli ambiti tariffari regionali - zonali italiani conducano a configurazioni poligenerative differenti. Alla luce di ciò viene fatta un’analisi di natura qualitativa sugli effetti che le opzioni tariffarie locali hanno sui criteri di progetto degli impianti poligenerativi, applicando il software d’ottimizzazione ad un set di edifici di un complesso ospedaliero aventi medesimi profili di consumo e collocati in tre diverse regioni d’Italia, quali la Sicilia, il Lazio e il Piemonte, comparando le diverse configurazioni impiantistiche ottenute ed i rispettivi valori della funzione obbiettivo.