Evaluation of the economic potential of energetic aggregation in the Italian context

The aggregation of energetic resources can considerably facilitate the integration of non-programmable and distributed energy sources, enhance system flexibility and reduce the reliance of energy strategies on costly incentive schemes. The purpose of this study is to provide an evaluation of the potential of the aggregation of energetic resources in Italy. More in detail, and with reference to the regulation in force in our country, two aggregation modalities have been put to the test: the aggregation into a virtual power plant (VPP) of production energy resources only (UVAP, unità virtuale abilitata di produzione); and the mixed aggregation into a virtual power plant of both production and consumption energy resources (UVAM, unità virtuale abilitata mista). To underline the pertinence of the topic with respect to actual problematics and the level of flexibility that can be offered by virtual configurations, each VPP was thought to incorporate only small-sized DERs (distributed energy resources) – in the specific: solar photovoltaic and Li-ion batteries for what concerns the production side; residential units for what concerns the consumption side. The first step conducted to perform the evaluation was necessarily to comprehend the functioning and the logic behind the concept of virtual power plants, but also, at the same time, to understand how much space was dedicated to that concept within Italian energy regulations. The second step was that of building up an adequate business model and a proper variety of casuistries to proceed according to an investment evaluation scheme, trying also to anticipate under certain aspects the regulation currently in force. The third, fundamental step was that of designing a mathematical model in order to simulate the behaviour of the virtual units on the markets, so to evaluate their economic potential. The results obtained, in spite of their high variability resulting from the different characterization of the casuistries analysed, are interestingly promising in perspective of the future developments that will follow under the regulatory, technological and business model evolution points of views.

L’aggregazione di risorse energetiche può facilitare significativamente l’integrazione di risorse non programmabili e/o distribuite, accrescere la flessibilità del sistema elettrico e ridurre la dipendenza dei piani energetici da costosi programmi di incentivazione. Lo scopo di questo studio consiste nel fornire una valutazione del potenziale dell’aggregazione di risorse energetiche in Italia. Nel dettaglio, e con riferimento alla normativa vigente nel nostro paese, le modalità di aggregazione oggetto di studio sono state due: l’aggregazione in una unità virtuale, o virtual power plant (VPP), di sole risorse produttive (UVAP, unità virtuale abilitata di produzione); e l’aggregazione contemporanea in una unità virtuale sia di risorse produttive sia di unità di consumo (UVAM, unità virtuale abilitata mista). Sottolineando la pertinenza del tema rispetto a problematiche attuali e il livello di flessibilità offerto dalle configurazioni virtuali, ciascun VPP è stato pensato in modo da comprendere solo risorse distribuite di piccola taglia – nello specifico: unità solari fotovoltaiche e batterie agli ioni di litio per quanto riguarda il lato produzione; unità di prelievo residenziali per quanto riguarda il lato consumi. Nello svolgere la valutazione il primo passo effettuato è stato necessariamente quello di comprendere il funzionamento e la logica esistenti dietro il concetto di unità virtuale e, parallelamente, capire come tale concetto trovasse spazio in ambito regolatorio nel nostro paese. Il secondo passo è stato quello di costruire un adeguato modello di business e delle opportune casistiche per procedere secondo uno schema di valutazione investimento, talvolta anticipando sotto alcuni aspetti la regolazione esistente. Il terzo, fondamentale passo è stato infine quello di progettare un modello matematico che fosse in grado di simulare il comportamento delle unità virtuali ideate in ambiente di mercato, così da poterne valutare le potenzialità a livello economico. I risultati ottenuti nell’insieme, nonostante l’alta variabilità dettata dalle diverse caratteristiche delle varie configurazioni analizzate, si dimostrano decisamente promettenti in prospettiva dei futuri sviluppi che seguiranno in ambito regolatorio, tecnologico e di modelli di business.