Un approccio basato sulla programmazione matematica per il problema del posizionamento di pannelli fotovoltaici

In this thesis, we address the problem of locating PV modules to minimize generation costs of a PV system and additional costs resulting from the variable nature of solar energy. Solar energy production fluctuates due to variations in weather conditions and alternating day and night, requiring effective solutions to maintain consistent and reliable energy production. This thesis focuses on optimizing the angle and placement of solar panels as a key strategy to address these challenges. In this regard, factors such as installation sites, time periods and other specific characteristics are considered. In particular, a mathematical optimization model already proposed in the literature is considered, and the solutions obtained on appropriately generated scenarios are analyzed. Finally, a sensitivity analysis is proposed on two critical parameters to evaluate their effect on the results obtained from the optimization model. The results of this thesis show that optimal placement of solar panels can significantly increase the efficiency of energy production while reducing the need for expensive storage facilities. This approach not only contributes to greater economic sustainability of PV systems, but also improves the stability and reliability of electric service. The findings provided can be used to improve the efficiency and sustainability of PV systems, making a significant contribution to the renewable energy sector.

In questa tesi, si affronterà il problema della localizzazione di moduli fotovoltaici per minimizzare costi di generazione di un impianto fotovoltaico e costi aggiuntivi derivanti dalla natura variabile dell'energia solare. La produzione di energia solare è fluttuante a causa delle variazioni delle condizioni meteorologiche e dell'alternanza tra giorno e notte, richiedendo soluzioni efficaci per mantenere una produzione energetica costante e affidabile. Questo lavoro di tesi si concentra sull'ottimizzazione dell'angolazione e del posizionamento dei pannelli solari come strategia chiave per affrontare queste sfide. A tal proposito si considerano fattori come siti d’istallazione, periodi di tempo e altre caratteristiche specifiche. In particolare, si prende in considerazione un modello di ottimizzazione matematica già proposto in letteratura, si analizzano le soluzioni ottenute su scenari opportunamente generati. Infine, si propone un'analisi di sensitività su due parametri critici per valutarne l'effetto sui risultati ottenuti dal modello di ottimizzazione. I risultati della tesi dimostrano che un posizionamento ottimale dei pannelli solari può aumentare significativamente l'efficienza della produzione di energia, riducendo al contempo la necessità di strutture di accumulo costose. Questo approccio non solo contribuisce a una maggiore sostenibilità economica degli impianti fotovoltaici, ma migliora anche la stabilità e l'affidabilità del servizio elettrico. Le conclusioni fornite possono essere utilizzate per migliorare l'efficienza e la sostenibilità degli impianti fotovoltaici, offrendo un contributo significativo al settore delle energie rinnovabili.