Modellazione di sistemi energetici e mobilità elettrica

Il gruppo di ricerca si occupa di modellazione di sistemi energetici complessivi considerando l’integrazione delle varie fonti di energia, di misure di efficienza e di stoccaggio. I modelli considerano il settore termico, elettrico e mobilità e la loro integrazione.

Nell’ambito della mobilità le ricerche si focalizzano su misure che permettono una rapida transizione verso l’elettromobilità nel trasporto pubblico, privato e di merci.

L’attività viene condotta nella cornice di progetti di ricerca a livello europeo, nazionale e locale, e con consulenze a governi nazionali e autorità regionali. Il gruppo lavora inoltre in collaborazioni bilaterali con partner industriali e operatori del settore.

I PROGETTI DI RICERCA E LE CONSULENZE NEL CAMPO DELLA MODELLAZIONE DI SISTEMI ENERGETICI SONO INCENTRATI SU:

• Modellizzazione statica e dinamica di sistemi energetici, tenendo conto degli aspetti tecnico-economici e con riferimento ai target futuri e ai percorsi di transizione. La modellazione è basata su delle simulazioni del sistema energetico complessivo a livello orario per un anno di referenza includendo il settore elettrico, termico, trasporti, industria e lo stoccaggio. Il modello permette di variare la potenza installata delle singole tecnologie di produzione, di valutare l’efficienza di singoli settori, gli effetti di accoppiamento dei settori e la transizione completa di singoli settori a realtà a emissioni zero.
• Applicazione della modellazione su scala nazionale e regionale;
• Integrazione di modelli macro-economici top-down per la valutazione dell’impatto sullo sviluppo economico della regione o nazione;
• Analisi dei dati quantitativi sulla capacità installata necessaria delle singole tecnologie energetiche, sulla dimensione delle misure di efficienza e implementazioni di nuovi vettori (come l’idrogeno), sul grado di implementazione della mobilità elettrica, sulla capacità di stoccaggio e sull'impatto economico in base alle richieste.

I PROGETTI DI RICERCA E LE CONSULENZE NEL CAMPO DELLA MOBILITÀ ELETTRICA SONO INCENTRATI SU:

• Integrazione territoriale delle tecnologie di ricarica con riferimento al posizionamento e la tipologia;
• Integrazione energetica della mobilità elettrica considerando le stazioni di ricarica, i cicli di ricarica, gli effetti sulla rete e altri aspetti come il Vehicle to Grid (V2G);
• Monitoraggio di flotte e infrastrutture di veicoli elettrici e relativa analisi dei dati;
• Modellizzazione di flotte di trasporto pubblico su gomma e analisi delle possibilità per spostare il trasporto tradizionale verso la mobilità a zero emissioni;
• Modellazione integrata del sistema trasporti-energia attraverso lo sviluppo di un modello di trasporto specifico e la sua integrazione con il modello di sistema energetico esistente.

APPROCCIO METODOLOGICO:

• Modellazione di sistemi energetici complessivi tramite sistemi di simulazione e ottimizzazione bottom-up come EnergyPLAN e OEMOF. Accoppiamento di questi sistemi con algoritmi di ottimizzazione multi-obiettivo;
• Applicazione sia a livello regionale sia a livello nazionale, considerando aspetti di singolo nodo e multi nodo;
• Elaborazioni GIS multilayer per valutare il posizionamento ottimale di infrastrutture di ricarica elettrica;
• Elaborazione GIS dei percorsi di flotte di trasporto pubblico per valutare il consumo energetico specifico delle singole linee, le possibilità di applicazione di diverse tecnologie di trasporto a zero emissioni, e tipologia e posizionamento dell’infrastruttura di ricarica / di rifornimento;
• Test su batterie e infrastrutture di ricarica sia come componenti singoli sia nell’integrazione in comunità energetiche.