Optimization tool for the sizing of a CCHP plant in the new energy market framework

This thesis work aims at assessing the economic opportunities deriving from the possibility for the Distributed Generation (DG) to participate to the Ancillary Service Market (ASM), as well as the influence that the new market framework (together with the charges reform) could have on the sizing and operation of a Combined Cooling, Heat and Power plant connected to the distribution grid. The work develops along two main axes. The first path defines a reference frame for the prices of the services supplied on the ASM; this elaboration, performed through a MATLAB code, consists in the gathering, the organization and the statistical analysis of the available data to provide some economic and technical parameters (prices, probability of acceptance of offers, geographic correction factors) that account for the complexity and the many aspects influencing this particular market. The second path concerns the development, again in the MATLAB environment, of an optimization tool for the operation of Combined Cooling, Heat and Power plants. The tool allows evaluating the economic and operative impact of the participation to ASM for these plants, and is based on the considerations made previously, taking into account all the related regulatory aspects, including the ongoing charges reform.

Il presente lavoro di tesi ha come obiettivo la quantificazione delle opportunità economiche derivanti dalla possibilità di partecipazione al Mercato dei Servizi di Dispacciamento (MSD) prevista nel futuro prossimo per la Generazione Distribuita (GD), nonché la stima dell’influenza che tale nuovo assetto di mercato (unitamente alla riforma tariffaria in corso) potrebbe avere sul dimensionamento e sulla conduzione di un impianto di trigenerazione connesso alla rete di distribuzione. Il lavoro si sviluppa lungo due percorsi principali. Il primo riguarda la definizione di un quadro di riferimento per i prezzi dei servizi forniti su MSD; tale elaborazione, condotta attraverso un codice MATLAB, consiste nella raccolta, organizzazione e analisi statistica dei dati disponibili per MSD, al fine di fornire dei parametri economici e tecnici (prezzi, probabilità di accettazione delle offerte, fattori di correzione geografica) che tengano conto della complessità e dei molteplici aspetti che caratterizzano questo particolare mercato. Il secondo percorso riguarda lo sviluppo, sempre in ambiente MATLAB, di uno strumento per l’ottimizzazione del funzionamento di impianti di trigenerazione, che permetta, tra le altre cose, di valutare l’impatto (economico ed operativo) che l’apertura di MSD alla GD avrà su questo tipo di impianti, sulla base delle valutazioni fatte in precedenza, tenendo conto di tutti gli aspetti regolatori che li riguardano, nonché della riforma tariffaria in corso.