3 minuti di lettura

Negli anni ’50, ricercatori e operatori del settore energetico hanno iniziato a utilizzare tecniche di programmazione lineare per l’elaborazione di modelli per il sistema elettrico, concentrandosi principalmente sull’espansione della capacità installata per soddisfare la domanda crescente. Prima della crisi petrolifera del 1973, la pianificazione della generazione elettrica era relativamente semplice, poiché l’aumento della domanda era abbastanza prevedibile. Oggi, invece, la modellizzazione del sistema è diventata molto più complessa. Metodi di modellizzazione avanzati sono essenziali per valutare l’impatto del processo decisionale, delle politiche e delle strategie aziendali, in modo da guidare governi e industrie verso una produzione elettrica che garantisca economicità, qualità e affidabilità. I nuovi approcci devono considerare anche caratteristiche tecniche come la disponibilità e i costi dei combustibili, i vincoli della rete e della generazione, le fluttuazioni del mercato, le variazioni della domanda e i progressi tecnologici, nonché i quadri normativi e gli obiettivi di carattere ambientale. Il software di simulazione del mercato energetico PLEXOS, sviluppato da Energy Exemplar, è stato progettato per supportare questo tipo di analisi nella loro completezza.

PLEXOS è un software integrato di modellizzazione e previsione delle dinamiche energetiche, che consente di valutare i mercati dell’energia zonali e nodali, dalla pianificazione degli investimenti a lungo termine alla pianificazione operativa a medio termine, fino alle simulazioni di mercato a breve termine, orarie e intra-orarie. Il simulatore riproduce la logica iterativa di market splitting, l’equilibrio orario per il mercato del day-ahead e la fornitura di riserva primaria, secondaria e terziaria. Come prescritto da ENTSO-E, PLEXOS dispone di un algoritmo che replica EUPHEMIA, l’algoritmo europeo sviluppato per risolvere il problema del Day-Ahead European Market Coupling.

Il programma TET utilizza PLEXOS per:

  • Modellizzare i cambiamenti nella struttura del mercato (da regimi di monopolio a regimi di mercato liberalizzati).
  • Prevedere l’effetto di cambiamenti in aree politiche chiave per supportare il processo decisionale (in particolare per raggiungere gli obiettivi di una migliore gestione della domanda di elettricità, di un aumento della quota di energia rinnovabile e di una riduzione delle emissioni associate).
  • Esecuzione di piani di espansione della generazione e della trasmissione a lungo termine e analisi costi-benefici.
  • Valutazione della sicurezza e dell’adeguatezza del sistema elettrico.
  • Ottimizzazione cronologica ad alta granularità delle decisioni di impegno delle unità e di dispacciamento economico.

Ad oggi, TET ha sviluppato modelli energetici di tipo Linear Mixed Integer per divulgare:

  • Lo sviluppo di scenari di decarbonizzazione e di transizione energetica del sistema elettrico e del gas italiano sulla base di aggiornamenti politici quali le proiezioni del PNIEC.
  • Il fabbisogno di flessibilità del sistema elettrico, incluso lo stoccaggio dell’energia e i servizi di bilanciamento e flessibilità per i Paesi europei.
  • L’impatto delle interconnessioni interregionali per l’Europa e il Caucaso, quantificando i risultati socio-economici per i vari stakeholder.
  • La traiettoria di penetrazione delle nuove tecnologie pulite e l’impatto sui flussi di importazione ed esportazione, tenendo conto delle previsioni di consumo di energia elettrica, compreso il trasporto elettrico, nonché la produzione di idrogeno.
  • La simulazione dei prezzi dei mercati italiani del giorno prima e dei servizi ausiliari in diversi scenari di penetrazione dello stoccaggio elettrochimico, tenendo conto degli aggiornamenti delle politiche nel disegno del mercato (MACSE e TIDE).

TET lavora sviluppando dataset propri, facendo uso anche di dati pubblici, e attraverso l’utilizzo del dataset paneuropeo di Energy Exemplar, che comprende i paesi dell’Europa centrale e occidentale, dell’Europa orientale, dei paesi nordici e dell’Europa sud-orientale. L’utilizzo di Plexos per il gruppo di ricerca è potenziato dall’integrazione di interfacce di Application Programming Interfaces (API).