Riduzione delle Emissioni di Carbonio mediante Ottimizzazione Stocastica dello Stoccaggio Energetico a Batteria in Sistemi Fotovoltaici.

In recent years, increased attention to environmental impact caused by greenhouse gas emissions has driven a significant transformation of the energy sector. The center of this transition is the growing use of renewable energy sources, which, however, have introduced new challenges into the electrical system, particularly regarding the stability and predictability of energy production. In this context, the present work focuses on energy management in the residential sector, proposing linear optimization models aimed at reducing emissions in a network composed of multiple households, each equipped with a photovoltaic system, an energy storage unit, and its own daily electricity demand. Following a deterministic analysis that compares three models with different objectives (user self-consumption, emission minimization, and energy sharing within energy communities), the study addresses the uncertainty related to photovoltaic production and consumption by considering multiple scenarios. To solve this problem, we propose different stochastic models, which vary according to the charging and discharging behavior of the storage battery. The analysis of the results shows that the proposed strategies are effective in reducing the daily emissions of the different users.

Negli ultimi anni, una maggiore attenzione all'impatto ambientale, di cui è responsabile la produzione di gas serra, ha spinto verso una profonda trasformazione del settore energetico. Al centro di questa, l'incremento dell'utilizzo di fonti rinnovabili, che hanno però introdotto nel sistema elettrico nuove sfide, legate alla stabilità e alla prevedibilità della produzione energetica. Inserendosi in tale contesto, questo lavoro si concentra sulla gestione energetica in ambito residenziale, proponendo modelli di ottimizzazione lineare, volti a ridurre le emissioni di una rete composta da più abitazioni, ciascuna dotata di impianto fotovoltaico, sistema di accumulo e propri fabbisogni giornalieri. Dopo un'analisi deterministica, che confronta tre modelli con differenti obiettivi (autoconsumo degli utenti, minimizzazione delle emissioni, scambi all'interno di comunità energetiche), il lavoro si concentra sulla trattazione dell'incertezza di produzione fotovoltaica e consumi, considerando scenari multipli. Per la risoluzione di tale problema si propongono differenti modelli con approccio stocastico, che differiscono tra loro per il comportamento della batteria di storage. L'analisi dei risultati mostra che le strategie proposte si rivelano efficaci nel ridurre le emissioni giornaliere dei differenti utenti.