Sviluppo di un codice Python per la valutazione tecnico – economica di Comunità Energetiche Rinnovabili (CER) a livello nazionale: applicazione nella regione Marche

Le Comunità Energetiche Rinnovabili (CER) rappresentano oggi un importante strumento per affrontare le sfide legate alla transizione energetica con impatti significativi non solo in ambito ambientale, ma anche in termini sociali ed economici. Difatti, le CER favoriscono un modello partecipativo che coinvolge direttamente i cittadini e le realtà pubbliche/private locali, contribuendo al processo di decarbonizzazione del sistema energetico, al contrasto della povertà energetica e alla promozione di uno sviluppo più equo e sostenibile. L’obiettivo principale di questa tesi è quello di fornire uno strumento a progettisti e operatori del settore energetico per lo studio, la configurazione e la valutazione tecnico-economica delle CER a livello nazionale. Tale strumento mira a incentivare la diffusione di queste realtà, fornendo un supporto analitico e operativo che ne faciliti la progettazione e ne valorizzi i benefici in diversi contesti. Il codice è stato sviluppato in ambiente Python® e concepito con un design modulare, che ne consente l’adattabilità a diversi scenari e contesti territoriali su scala nazionale. Questo approccio garantisce una maggiore flessibilità nell’applicazione del modello, permettendo di personalizzare l’analisi in base alle specificità delle utenze coinvolte e alle condizioni al contorno locali. In questo caso, la CER è composta da tre tipologie di utenze – Piccole e Medie Imprese (PMI), uffici/utenze comunali e utenze residenziali, ciascuna caratterizzata da specifici profili di consumo energetico. Altre tipologie di utenze possono essere inserite a sua volta. Un aspetto innovativo del codice consiste nel dimensionamento e nella gestione di un sistema di accumulo energetico. Questo modulo permette di valutare economicamente l’investimento, fornendo una visione integrata delle dinamiche di produzione, consumo e stoccaggio dell’energia. Questa analisi si basa su un modello numerico di ottimizzazione, che garantisce l’incontro ottimale tra produzione e domanda della CER, sia su base oraria che annuale. Il modello consente di valutare la sostenibilità delle CER nel lungo termine tenendo conto dei vincoli tecnici ed economici e contribuendo al raggiungimento degli obiettivi nazionali ed europei in materia di energie rinnovabili. I principali parametri utilizzati per la valutazione economica comprendono il Valore Attuale Netto (VAN) calcolato su un periodo di 20 anni – corrispondente alla durata degli incentivi CER derivanti dall’autoconsumo – e il Periodo di Payback (PBP). Questi indicatori sono stati impiegati per analizzare e studiare diversi scenari di implementazione delle CER. Grazie al design modulare e alla capacità di adattarsi a molteplici contesti, il modello numerico proposto offre un quadro completo e dettagliato delle opportunità e delle sfide associate alle CER. Questo lavoro fornisce un contributo importante alla promozione di modelli energetici innovativi e sostenibili, in linea con le strategie di sviluppo a lungo termine e con gli obiettivi di crescita delle energie rinnovabili a livello nazionale ed europeo.