Modellazione dei flussi interzonali nel contesto della rete elettrica italiana: simulazione ed analisi di scenari di riadattamento dell’import – export zonale tramite introduzione di sistemi di accumulo BESS e Power-to-Hydrogen, con integrazione di produzione eolica offshore = Modeling interzonal power flows in the Italian power system: simulation and analysis of scenarios for reconfiguring zonal import–export through the deployment of BESS and Power-to-Hydrogen, along with integrated offshore wind generation

La crescente esigenza di decarbonizzazione e transizione energetica impone di ripensare radicalmente la gestione dei flussi di energia all’interno delle reti elettriche nazionali. In questa tesi viene sviluppato un modello di simulazione in ambiente MATLAB che, a partire dai dati ufficiali di Terna per l’anno 2024, analizza il bilancio energetico delle sette zone di mercato elettrico italiano. In una prima fase, il modello ricostruisce la generazione zonale come somma del fabbisogno e dei flussi di import-export, trattando le zone come sistemi non interconnessi. Successivamente, si introduce una logica di accumulo multi-livello, che prevede sistemi di storage a batteria (BESS) per la compensazione di breve termine e sistemi di storage ad idrogeno (LTESS) per l’accumulo stagionale, testando scenari alternativi in cui l’eccesso produttivo viene stoccato anziché esportato. Nella terza fase si integra la generazione eolica offshore, scalabile per ciascuna zona, al fine di valutarne l’impatto sulla riduzione dei flussi di scambio e sull’utilizzo degli accumuli. Infine, il modello viene esteso a considerare la rete nazionale come un sistema interconnesso, consentendo di simulare l’evoluzione dei flussi di potenza in condizioni operative più prossime alla realtà. L’analisi finale dei risultati ottenuti supporta i progetti di transizione energetica della società Techfem S.p.A. nell’ambito delle attività che coniugano il sistema elettrico e la valorizzazione dell’idrogeno come accumulo non convenzionale, risorsa strategica utile per fornire maggiore flessibilità e sostenibilità alla rete nazionale e per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione. Questo lavoro individua le zone strategiche per lo sviluppo della produzione di tale vettore energetico e la localizzazione ottimale di parchi eolici offshore, con l’obiettivo di ridurre i flussi energetici e, di conseguenza, mitigare le congestioni di rete.