Transizione energetica. Un nuovo studio propone un approccio regionale per ottimizzare i sistemi energetici europei

Approccio regionale per ottimizzare i sistemi energetici europei 

Un team di ricercatori propone un nuovo modello per bilanciare flessibilità, costi e sostenibilità nella transizione energetica europea

Un recente studio, basato su ipotesi già avviate un paio d’anni fa, i cui risultati sono ancora in fase di revisione, propone un’innovativa metodologia per la progettazione dei futuri sistemi energetici europei, e introduce un’analisi regionale del cosiddetto spazio quasi-ottimale. L’obiettivo è migliorare la comprensione dei compromessi tra investimenti, flessibilità progettuale e autonomia energetica nelle diverse regioni europee.

I ricercatori hanno sviluppato un’estensione del modello open source PyPSA-Eur-Sec, utilizzato per simulare sistemi energetici settorialmente integrati, come elettricità, riscaldamento e trasporti. La novità principale consiste nella suddivisione dello spazio quasi-ottimale – ovvero l’insieme di soluzioni energetiche che si avvicinano all’ottimo economico – in componenti regionali. Questo approccio consente di analizzare come differenti combinazioni di tecnologie e politiche possano adattarsi alle caratteristiche specifiche di ogni area geografica.

Tra le innovazioni tecniche introdotte, figurano:

• La possibilità di confrontare scenari alternativi, non solo in base a diversi anni meteorologici, ma anche considerando costi tecnologici variabili e vincoli sull’uso del suolo;

• L’adozione di una struttura a “nodi aggregati”, in cui due o più Paesi possono essere trattati come un’unica entità modellistica per ridurre la complessità computazionale;

• L’introduzione di un vincolo di autosufficienza netta per ogni regione, che impone un equilibrio tra produzione e consumo di energia.

  

Il workflow è stato costruito tramite Snakemake, integrando versioni personalizzate di PyPSA-Eur e PyPSA-Eur-Sec. Le simulazioni si basano su dati climatici ERA5 elaborati con lo strumento Atlite e su una domanda elettrica sintetica derivata da ENTSO-E, tenendo conto dell’influenza delle temperature.

Una transizione energetica equa ed efficiente

Il sistema esplora milioni di possibili soluzioni, calcolando l’intersezione tra spazi quasi-ottimali e identificando configurazioni robuste anche in presenza di incertezze. I risultati richiedono settimane di calcolo su piccoli cluster computazionali, ma offrono preziose informazioni per pianificatori e decisori politici.

Lo studio apre la strada a una pianificazione energetica più flessibile e su misura, capace di bilanciare gli obiettivi climatici con le realtà locali. In un’Europa sempre più interconnessa ma geograficamente eterogenea, l’approccio proposto potrebbe rappresentare un importante passo avanti verso una transizione energetica equa ed efficiente.

Il progetto “Enabling agency: trade-offs between regional and integrated energy systems design flexibility” è guidato da Koen van Greevenbroek, ricercatore nel campo della modellazione dei sistemi energetici presso l’UiT The Arctic University of Norway . Il repository GitHub associato al progetto è disponibile all’indirizzo: https://github.com/koen-vg/enabling-agency/tree/v0.munin.uit.no+3GitHub+3GitHub

Per ulteriori informazioni o per contattare direttamente il responsabile del progetto, è possibile visitare il profilo GitHub di Koen van Greevenbroek