Software applicativo per la pianificazione della generazione fotovoltaica ed eolica integrata ai sistemi di accumulo in Italia = Application software for the planning of photovoltaic and wind generation integrated with storage systems in Italy

Negli ultimi due decenni la continua richiesta di energia, la carenza di combustibili fossili e la necessità di riduzione dell’impronta di carbonio, hanno portato ad una globale consapevolezza dell’importanza e della necessità di sviluppare nuove sorgenti di energia rinnovabile compatibili con la tutela ambientale. Il presente lavoro di tesi mira alla pianificazione della generazione fotovoltaica ed eolica integrata a sistemi di accumulo elettrochimico in Italia; le simulazioni vengono eseguite dal software MATLAB per le 20 regioni italiane (una località di installazione per regione) e per la Lombardia nello specifico. Il software esegue l'importazione di tutti gli input necessari al codice, quindi parametri di default dei modelli energetici, economici ed ambientali, informazioni relative alle località di installazione e profili di consumo elettrico orari; l'acquisizione dei dati meteo orari viene eseguita da PVGIS, quindi livelli di irradianza solare, temperatura e velocità del vento. Il software procede poi alla valutazione quantitativa della producibilità annuale dell'impianto FV ed eolico per ogni località di installazione considerata, identifica la turbina ottimale ed estende le grandezze di interesse lato generazione e consumo alla vita utile dell'impianto (25 anni in questo caso). Segue il nucleo elaborativo ed operativo del software che svolge il processo di ottimizzazione delle taglie di fotovoltaico, eolico ed accumulo elettrochimico con due possibili funzioni obiettivo (massimizzazione dell'autosufficienza degli impianti o del ritorno economico sugli investimenti), la procedura di calcolo dei principali parametri energetici ed economici ed il controllo sui risultati dell'ottimizzazione tramite l'elaborazione di mappe di tutte le possibili soluzioni. Il software conclude le simulazioni esportando in modo automatico in Excel i principali risultati energetici ed economici, i profili di consumo e generazione e grafici relativi ad una giornata tipica estiva per ogni località di installazione considerata. Per la maggior parte degli step del codice esistono più opzioni di esecuzione sulla base di scelte effettuate dall'utente che corrispondono nello script a FLAGs ("indicatori"), quindi variabili di tipo logico utilizzate in cicli iterativi condizionali. La creazione della GUI (Graphic User Interface), l'interfaccia grafica per l'utente, ha proprio lo scopo di rendere accessibili le opzioni di scelta all'utente senza la necessità di intervenire manualmente nel codice e si sviluppa in 4 sezioni: data import, productivity evaluation, elaboration e export. In questo lavoro di tesi vengono mostrati i principali risultati ottenuti sia per la massimizzazione dell'autosufficienza degli impianti che del ritorno economico sugli investimenti relativi alle località di installazione considerate; a livello regionale vengono mostrati i risultati relativi alla Liguria e alla Puglia e per la Lombardia, invece, sono state selezionate le province di Pavia e Como.