Towards greener homes: an integrated software solution for pv system sizing and heat pump adoption

This study explores the development and application of software for feasibility analysis and photovoltaic plant optimization in the electrification of heating systems. It focuses on replacing gas boilers with heat pumps and integrating the best photovoltaic systems size with or without electrochemical storage. Given the energy cost volatility due to recent geopolitical events, a sensitivity analysis complements the economic study to understand investment profitability in the future. The software aims to promote low-impact environ- mental technologies, contributing to a more sustainable future. An analytical and observational approach was employed, utilizing data from major energy management entities in Italy and analyzing Equa S.r.l.’s customer data. Results indicate that heat pump technology is evolving, requiring government incentives for adoption. Despite this, tax deductions make installations cost-effective, yielding profit over their lifespan. Integrating a photovoltaic system enhances investment profitability with higher Internal Rate of Return (IRR) and lower Payback Time (PBT). However, adding storage to a photovoltaic system is not yet cost-effective due to high initial costs. Consideration of two applicable incentives in Italy, Scambio Sul Posto (SSP) and Ritiro Dedicato (RID), reveals SSP as the preferred solution. Sensitivity analysis on electricity and gas costs emphasizes differences between the two incentives, showing varied economic feasibility among clients. This underscores the need for an efficient calculation system. In conclusion, the study provides insights into the feasibility of environmentally friendly technologies, highlighting the importance of ongoing government support. The software developed offers a valuable tool for future decision-making in the transition to sustainable energy solutions.

Questo studio esplora lo sviluppo e l'applicazione di un software per l'analisi di fattibilità e l'ottimizzazione di impianti fotovoltaici nella elettrificazione dei sistemi di riscaldamento. Si concentra sulla sostituzione delle caldaie a gas con le pompe di calore e sull'integrazione delle migliori dimensioni di sistemi fotovoltaici con o senza accumulo elettrochimico. Data la volatilità dei costi energetici dovuta agli eventi geopolitici recenti, un'analisi di sensitività integra lo studio economico per comprendere la redditività degli investimenti nel futuro. Il software mira a promuovere tecnologie ambientali a basso impatto, contribuendo a un futuro più sostenibile. È stato adottato un approccio analitico e osservazionale, utilizzando dati provenienti dai principali enti di gestione dell'energia in Italia e analizzando i dati dei clienti di Equa S.r.l. I risultati indicano che la tecnologia delle pompe di calore è in evoluzione, richiedendo incentivi governativi per l'adozione. Nonostante ciò, le detrazioni fiscali rendono le installazioni convenienti, generando profitti nel corso della loro vita utile. L'integrazione di un sistema fotovoltaico migliora la redditività degli investimenti con un tasso di rendimento interno (IRR) più elevato e un minor tempo di recupero (PBT). Tuttavia, l'aggiunta di un sistema di accumulo a un impianto fotovoltaico non è ancora conveniente a causa dei costi iniziali elevati. L'analisi di due incentivi applicabili in Italia, Scambio Sul Posto (SSP) e Ritiro Dedicato (RID), rivela SSP come soluzione preferita. Un'analisi di sensitività sui costi dell'elettricità e del gas evidenzia differenze tra i due incentivi, mostrando una variabilità della fattibilità economica tra i clienti. Questo sottolinea la necessità di un sistema di calcolo efficiente. In conclusione, lo studio fornisce approfondimenti sulla fattibilità delle tecnologie ecologiche, sottolineando l'importanza del sostegno continuo da parte del governo. Il software sviluppato offre uno strumento prezioso per le decisioni future nella transizione verso soluzioni energetiche sostenibili.