Methodology to integrate local pollutants emissions in optimization of multi-energy systems

The use of Multi-Energy Systems allows to reduce the costs and fossil CO2 emissions in urban environments. In this work, a methodology is developed, able to evaluate, beyond costs and CO2, pollutants emissions relative to electricity, thermal and cooling demands supplying. Three pollutants are considered: NOx, SOx and PM10. An index is developed to evaluate the overall impact of these three pollutants. The optimization process is able to select both the design and the operation optimal for minimizing total annualized costs. The developed index helps to understand how the reduction of overall pollutants emissions affects costs, carbon dioxide emissions, the design and the operation of the district. In this work, three case studies are considered – a university campus, a hospital and a residential neighborhood – and several scenarios for each case study are investigated

L’utilizzo dei Multi-Energy Systems permette di ridurre i costi e le emissioni di CO2 fossile negli ambienti urbani. In questo lavoro, si vuole sviluppare una metodologia in grado di valutare, oltre a costi e la CO2, le emissioni di inquinanti relative al soddisfacimento delle richieste annuali di elettricità, calore e raffrescamento. Tre inquinanti sono considerati: NOx, SOx e PM10. Un indice viene sviluppato per valutare complessivamente l’impatto dei tre inquinanti. Il processo di ottimizzazione è in grado di scegliere sia il design che la gestione ottimi per minimizzare il costo totale annualizzato. L’indice sviluppato aiuta ad avere un’idea di come la riduzione di inquinanti ha un effetto sui costi, sulle emissioni di CO2, sul design e la gestione del distretto. In questo lavoro sono stati considerati tre casi studio -un campus universitario, un ospedale e un quartiere residenziale- e differenti scenari per ogni caso studio.