Valutazioni sul potenziale utilizzo di idrogeno verde per la copertura dei fabbisogni energetici per il comparto residenziale in Italia

This thesis focuses, from an electrical perspective, on the feasibility of converting a standard house into an off-grid system by covering all its electricity consumption using hydrogen produced by photovoltaic surplus. In order to create as realistic a scenario as possible, different electrical consumption sources will be implemented and different energy efficiencies of the building will be taken into account. The implementation of an off-grid house will be studied by analysing how the different consumption and photovoltaic production will affect the amount of hydrogen produced and consumed, initially for the city of Brescia and subsequently for the cities of Rome and Palermo. To check the validity of the results obtained, it will not only be considered one specific year, but five years. Emphasis will be placed on the size of the tank installed, its performance during the year and the avoidance of hydrogen refills. This paper will also draw attention to the possible use of hydrogen to cover high electricity consumption of a house, both in the summer and winter time in the city of Brescia. The key aim will no longer be to create off-grid housing, but to ensure that the load pattern is as linear as possible.

Questa tesi si concentra, da un punto di vista elettrico, sulla fattibilità di convertire una casa standard in un sistema off-grid coprendo tutto il suo consumo elettrico utilizzando idrogeno prodotto da surplus fotovoltaico. Al fine di creare uno scenario il più realistico possibile, saranno implementate diverse fonti di consumo elettrico e saranno prese in considerazione diverse efficienze energetiche dell'edificio. Si studierà l'implementazione di una casa off-grid analizzando come i diversi consumi e la produzione fotovoltaica influiranno sulla quantità di idrogeno prodotto e consumato, inizialmente per la città di Brescia e successivamente per le città di Roma e Palermo. Per verificare la validità dei risultati ottenuti, non si considererà solo un anno specifico, ma cinque anni. Si porrà l'accento sulla dimensione del serbatoio installato, sul suo rendimento durante l'anno e sull'evitare le ricariche d’idrogeno. Questo documento porrà anche l'attenzione sul possibile utilizzo dell'idrogeno per coprire l'elevato consumo di elettricità di una casa, sia nel periodo estivo sia in quello invernale nella città di Brescia. L'obiettivo principale non sarà più quello di creare abitazioni off-grid, ma sarà quello di rendere il carico il più costante possibile eliminando tutti i picchi di energia richiesti dall’abitazione durante l’anno.