Rimoldi Stefano

Integrazione di dinamiche a breve termine relative al fotovoltaico in modelli di pianificazione energetica a lungo termine come OSeMOSYS.

Rel. Norma Anglani, Fabrizio Fattori. Università degli Studi di Pavia, Dipartimento di Ingegneria Civile e Architettura, Corso di Laurea magistrale in Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio, A.A. 2017/2018.

 

 

 

Abstract

Gli obiettivi europei e nazionali di riduzione delle emissioni di gas effetto serra del 80-95% entro il 2050, rispetto ai livelli di emissioni del 1990, sono stati recepiti dalla Regione Lombardia attraverso l’UNDER 2 MOU (Memorandum Of Under- standing). Attraverso questo protocollo la Regione assume l’impegno di raggiungere questo ambizioso obiettivo, passando attraverso dei traguardi intermedi al 2020 e 2030 (20% e 40% rispettivamente rispetto ai livelli del 2005). La necessità di raggiungere questi target porta ad una sempre maggior penetrazione di fonti rinnovabili all’interno del sistema energetico, con lo scopo di rispettare i vin- coli alle emissioni. Il settore elettrico èe fondamentale all’interno degli obiettivi di decarbonizzazione del sistema energetico, poichè è quello dove vi si attende una maggior riduzione delle emissioni e aumento della quota rinnovabili. In particolare la diffusione di fonti rinnovabili quali il fotovoltaico e l’eolico, la cui generazione è variabile, data la loro dipendenda da condizioni metereologiche e climatiche, crea dei problemi all’adeguatezza del sistema elettrico (dove per adeguatezza si intende la capacità del sistema di soddisfare il fabbisogno di energia elettrica atteso nel medio e lungo termine, rispettando i requisiti di operatività e qualità). L’obiettivo di questa tesi è includere delle dinamiche a breve termine associate al fo- tovoltaico all’interno di un modello di pianificazione a lungo temine come il modello della Regione Lombardia, MELiSsa, generato tramite OSeMOSYS. Utilizzando il modello si vuole anche effettuare un’ analisi sull’impatto di alte penetrazioni di foto- voltaico all’interno di un sistema energetico da un punto di vista sia dell’adeguatezza del sistema che da un punto di vista di convenienza economica. I primi risultati, come atteso, evidenziano la necessità di installare una notevole capacità di fotovoltaico per rispettare i vincoli ambientali di riduzione delle emis- sioni di gas effetto serra, ma accoppiata ad essa, una altrettanto notevole capacità di fonti energetiche ausiliari che sopperiscano ai limiti del fotovoltaico. In parti- colare, nel caso della Regione Lombardia, si riscontra la necessità di installare una capacità molto elevata di tecnologie di generazione tradizionale (a gas naturale prin- cipalmente). La modifica proposta al modello esistente per tenere conto di queste dinamiche ha comportato ovviamente un peggioramento in termini economici dei risultati dell’ottimizzazione perchè nonostante queste tecnologie vengano utilizzate pochissimo per ridurre le emissioni del sistema, c’è comunque la necessità di avere a disposizione questa capacità molto elevata nei momenti di massimo bisogno creati dalle rampe massime di fotovoltaico. Tuttavia nonostante venga incrementata la ne- cessità di capacità di riserva da tecnologie di generazione tradizionale, che comporta un aumento dei costi totali del sistema, l’introduzione di questi nuovi vincoli di sis- tema, rende i risultati più reali. Con la ulteriore raffinazione del modello, che però dovrà tenere conto per il futuro anche di quelle tecnologie FER (fonti energetiche rinnovabili) che oggi non sono incluse (mini idro, biomasse, ma anche stoccaggio idrogeno, ecc..) si ritiene che i risultati miglioreranno. Questo passaggio (inclu- sione di dinamiche a breve termine in modelli a lungo termine) risulta essenziale per avvalorare e rendere maggior giustizia alla veridicità dei risultati conseguibili da questo tipo di modelli, cercando di risolvere proprio quelle problematiche che li rendono meno efficaci.

Parole Chiave

OSeMOSYS, FER, emissioni.