Riassunto analitico
A causa dell'elettrificazione di economie emergenti e diversi mercati, i quali rivendicano una massiccia produzione di energia, è obbligatorio guardare ai settori più impattanti ed energivori al fine di ridurre gli sprechi energetici e il sottoutilizzo. Di recente, fattori geopolitici hanno spinto verso una ricalibrazione del mix energetico europeo.
Le Piccole-Medie Imprese solitamente incontrano vincoli tecnico-finanziari soverchianti. Negli ultimi anni, si è visto un crescente interesse privato e pubblico per i Parchi Eco-industriali, una strategia adatta per facilitare scambi vantaggiosi tra varie organizzazioni attraverso la Simbiosi Industiale. Questo nuovo tipo di distretto industriale può offrire un'opportunità mai sperimentata di cooperare, investire in fonti di energia rinnovabile e formare alleanze. Nonostante il suo successo accademico nella gestione delle acque reflue e del calore di scarto, la Simbiosi Industriale basata sull'elettricità si scontra ancora con rigide barriere tecnologiche e metodologiche.
Lo studio presenta un modello originale Programmazione Lineare Intera-Mista eseguito su Xpress Workbench. Questo strumento rivela possibili scambi tra imprese e introduce sistemi di accumulo di energia rinnovabile durante una simulazione di un anno, mirando a obiettivi economici ed ambientali contemporaneamente. Per testare il modello è stato usato un caso esempio, effettuando ricerche sul mercato elettrico siciliano e un impianto fotovoltaico indiano. Appostiti indicatori di performance aiuteranno a confrontare due scenari: con e senza supporto della batteria.
Inoltre, questa tesi offre uno strumento decisionale per analizzare parametri esogeni ed endogeni e prendere decisioni sulle fonti di finanziamento basandosi sullo scenario. L'analisi fattoriale e un esperimento randomizzato sono stati effettuati per addestrare un albero decisionale che discrimina scenari a seconda della desiderabilità. L'indagine sfrutta il modello precedente e i pacchetti Machine Learning di R.
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Abstract
Due to emerging economies and several markets electrification, which claim for massive energy production, it is mandatory to look at nowadays most impactful and energy-consuming sectors in order to cut energy waste and underutilization. Recently, geopolitical factors have pushed towards a recalibration of the European energy mix.
Small-Medium Enterprises usually encounter technical and overwhelming financial constraints. In the last few years, there has been increasing private and public interest in Eco-Industrial Parks, a suitable strategy to facilitate advantageous exchanges among various organizations through Industrial Symbiosis. This new type of industrial district can give an untried opportunity to cooperate, invest in renewable energy sources, and form alliances. Despite its academic success in waste-water and waste-heat management, Electricity-based Industrial Symbiosis still clashes with strict technological and methodological barriers.
The study presents an original Mixed-Integer Linear Programming optimization model executed on Xpress Workbench. This tool reveals possible inter-firm exchanges and introduces renewable and battery energy storage systems during a one-year simulation. It does this by targeting economic and ecological objectives concurrently. Research on the Sicilian electrical market and an Indian photovoltaic system have been carried out for testing the model. Key Performance Indicators will finally help compare two case studies: with and without battery support.
Furthermore, this thesis offers a policymaker tool for analyzing exogenous and endogenous parameters and making scenario-driven decisions about funding sources. Factorial analysis and a randomized experiment have been carried out to train a decision tree classification that discriminates extremely from moderately desirable scenarios. The investigation takes advantage of the previous model and R's Machine Learning packages.
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