Renewable energy communities optimization and effects on mitigation of energy poverty

Efforts toward achieving positive energy transformation in urban areas require a long- term vision and ambitious decarbonization goals, including the widespread integration of renewable energy sources. Prioritizing their development and improving energy efficiency is crucial to achieve an annual positive energy balance and reduce carbon footprint. A new approach is necessary to transform energy systems from their traditional, passive involvement of consumers to an active one that emphasizes inclusiveness and knowledge-sharing. To guide further work and spotlight the social and economic benefits that Energy Communities (ECs) are able to provide, the thesis: 1) reviews the energy European legislative landscape, with a main focus on the Italian situation; 2) embraces the diversity of initiatives that are currently operating in the European Countries, statistically analysing hundreds of projects, highlighting key energy, economic, and social factors driving their blooming; 3) proposes an optimization algorithm to model economic and energy fluxes with bottom-up approach: starting from the modelling of the main production technologies and storage systems to achieve a complex interoperable program that describes the whole EC; 4) contributes to the optimization of an upcoming renewable energy community in Treviso (Italy), in collaboration with Regalgrid® Europe; 5) applies the application in the social sector and proposes an innovative model to thoroughly depict the Energy Poverty problem, emphasising how a correct approach could benefit vulnerable citizens, often unrepresented in the energy sector.

L’evoluzione energetica nelle aree urbane richiede una visione a lungo termine e obiettivi ambiziosi di decarbonizzazione, tra cui l'integrazione diffusa di fonti di energia rinnovabile, prioritizzando il loro sviluppo e migliorando l’efficienza dell’intera catena energetica. È necessario un nuovo approccio per trasformare i sistemi energetici dal loro tradizionale coinvolgimento passivo dei consumatori ad uno attivo, che ne enfatizzi l'inclusione. Per spianare la strada ad ulteriori ricerche e mettere in luce i benefici sociali ed economici che le Comunità Energetiche (EC) sono in grado di fornire, la tesi: 1) esamina il panorama energetico legislativo europeo, con particolare attenzione alla situazione italiana; 2) raccoglie e analizza statisticamente centinaia di progetti e iniziative che attualmente operano nei paesi europei, evidenziando i principali fattori energetici, economici e sociali che ne guidano la crescita; 3) propone un algoritmo di ottimizzazione per modellare i flussi economici ed energetici, partendo dalla modellizzazione delle principali tecnologie di produzione e sistemi di stoccaggio per raggiungere un programma interoperabile per lo studio dell’intera EC; 4) contribuisce all’ottimizzazione di una comunità energetica rinnovabile a Treviso (Italia), in collaborazione con un progetto di ricerca con Regalgrid® Europe; 5) applica il programma nel settore sociale e propone un modello innovativo per descrivere rigorosamente il problema della Povertà Energetica, enfatizzando come un corretto approccio potrebbe beneficiare le fasce più povere della popolazione, spesso non rappresentate nel settore energetico.