In the context of action against climate change and decarbonization of the energy system, microgrids have proved to be a powerful tool to enhance the diffusion of distributed energy sources thanks to their close local control, which allows them to tackle the intrinsic technical challenges of renewable generation that endanger the power quality of the system. In particular, islanded microgrids have their strength in allowing the continuity of the energy supply regardless of the national grid conditions. The quality of resilience, in fact, has become increasingly more valuable due to the increasing frequency of extreme high-impact natural events. Though, resilience is still lacking a normative definition and many studies do not directly consider it in the initial design of the microgrid. The writing of a Decision Support Software (DSS) code aims to provide different design solutions described through the aid of Key Performance Indicators (KPI) that are able to embed the different quality of sustainability, resilience, and economic investment. The graphical display of the various design results in a single graph allows the designer to carry out a sensitivity analysis of the design parameters taken into consideration, which may lead them to choose a design solution that they were not originally considering, determining a more responsible use of resources.

Per contrastare il cambiamento climatico e promuovere la decarbonizzazione del sistema energetico, le microreti si sono dimostrate un valido strumento per allargare la diffusione della generazione distribuita, grazie alle loro tecnologie di controllo locale che permettono una più facile gestione delle problematiche tecniche legate alle fonti di energia rinnovabile che minano alla qualità dell'energia del sistema elettrico. In particolare le microreti ad isola sono caratterizzate dalla loro capacità di continuare ad alimentare i carichi indipendentemente dalle condizioni della rete elettrica nazionale. La loro resilienza, infatti, si sta dimostrando una qualità sempre più rilevante a causa dei più frequenti disastri naturali. Nonostante questo, la resilienza manca ancora di una definizione normativa e molti studi tendono ad escluderla nella progettazione iniziale di microreti. La stesura di un software per supportare l'analisi decisionale (DSS) ha come scopo quello di mostrare diverse soluzioni di progettazione, descritte da indicatori chiave di prestazione (KPI) che integrano in loro stessi le diverse caratteristiche di sostenibilità, resilienza e investimento economico. La rappresentazione grafica delle diverse soluzioni in un singolo grafico permette al progettista di sviluppare un'analisi di sensibilità sui parametri presi in considerazione nella progettazione, che può portare l'utente alla scelta di un progetto inizialmente ritenuto non ottimale, determinando un uso più responsabile delle risorse a disposizione.

Indicatori Chiave di Prestazione a Supporto della Progettazione e Gestione Ottimale di Microreti Resilienti in Isola

CHIARI, MARIAPAOLA
2025/2026

Abstract

In the context of action against climate change and decarbonization of the energy system, microgrids have proved to be a powerful tool to enhance the diffusion of distributed energy sources thanks to their close local control, which allows them to tackle the intrinsic technical challenges of renewable generation that endanger the power quality of the system. In particular, islanded microgrids have their strength in allowing the continuity of the energy supply regardless of the national grid conditions. The quality of resilience, in fact, has become increasingly more valuable due to the increasing frequency of extreme high-impact natural events. Though, resilience is still lacking a normative definition and many studies do not directly consider it in the initial design of the microgrid. The writing of a Decision Support Software (DSS) code aims to provide different design solutions described through the aid of Key Performance Indicators (KPI) that are able to embed the different quality of sustainability, resilience, and economic investment. The graphical display of the various design results in a single graph allows the designer to carry out a sensitivity analysis of the design parameters taken into consideration, which may lead them to choose a design solution that they were not originally considering, determining a more responsible use of resources.
2025
Key Performance Indicators Supporting the Optimal Design and Management of Resilient Islanded Microgrids
Per contrastare il cambiamento climatico e promuovere la decarbonizzazione del sistema energetico, le microreti si sono dimostrate un valido strumento per allargare la diffusione della generazione distribuita, grazie alle loro tecnologie di controllo locale che permettono una più facile gestione delle problematiche tecniche legate alle fonti di energia rinnovabile che minano alla qualità dell'energia del sistema elettrico. In particolare le microreti ad isola sono caratterizzate dalla loro capacità di continuare ad alimentare i carichi indipendentemente dalle condizioni della rete elettrica nazionale. La loro resilienza, infatti, si sta dimostrando una qualità sempre più rilevante a causa dei più frequenti disastri naturali. Nonostante questo, la resilienza manca ancora di una definizione normativa e molti studi tendono ad escluderla nella progettazione iniziale di microreti. La stesura di un software per supportare l'analisi decisionale (DSS) ha come scopo quello di mostrare diverse soluzioni di progettazione, descritte da indicatori chiave di prestazione (KPI) che integrano in loro stessi le diverse caratteristiche di sostenibilità, resilienza e investimento economico. La rappresentazione grafica delle diverse soluzioni in un singolo grafico permette al progettista di sviluppare un'analisi di sensibilità sui parametri presi in considerazione nella progettazione, che può portare l'utente alla scelta di un progetto inizialmente ritenuto non ottimale, determinando un uso più responsabile delle risorse a disposizione.
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