Impact of different regulatory approaches on the management of residential users within Renewable Energy Communities

In recent years, the uptake of renewable energy, particularly from photovoltaic systems, has surged in distribution networks due to their cost-effectiveness and modular nature. This trend has paved the way to a new era of user engagement, embodied by individual and collective self-consumption. This opportunity has been promoted by the EU Directive 2018/2001, which advocates for the establishment of Renewable Energy Communities. However, the implementation of this directive varies across the member states, resulting in different sets of rules for each country. In this work, we assess the quantitative impact that an energy sharing model, resulting from a country-specific transposition process, has on the management of the community. The policy analysis is mainly focused on the regulation of two countries, Italy and Portugal, chosen for the specular ways in which their models operate, respectively virtually and physically. The analysis is supported by a suite of management tools that allows the quantitative evaluation. This set includes two optimization problems, one for each analysed regulation to capture the country-specific rules, and a set of consumer protection mechanisms, to ensure no member is losing money while staying in the community. The algorithms are performed on an illustrative 10-member community, with a daily horizon across four representative days. The results demonstrate that the community models have a significant impact on the community’s optimal operation, the optimal battery size and configuration, and the economics of single members. Moreover, we observe that the outcomes of these models are sensitive to different variables, emphasising the need for tailored incentivization schemes at a national level to better address community needs.

Negli ultimi anni, la diffusione delle energie rinnovabili, in particolare degli impianti fotovoltaici, è aumentata nelle reti di distribuzione grazie alla loro modularità. Questa tendenza ha aperto la strada ad una nuova era di coinvolgimento per gli utenti, rappresentata dall'autoconsumo individuale e collettivo. Questa opportunità è stata promossa dalla Direttiva UE 2018/2001 che auspica la creazione di Comunità Energetiche Rinnovabili. Tuttavia, l'attuazione di questa direttiva varia da uno Stato membro all'altro, dando luogo a una serie di norme diverse per ogni Paese. In questo studio, l'impatto quantitativo che il modello di condivisione dell'energia, risultante dal processo di recepimento specifico per ogni Paese, ha sulla gestione della comunità viene valutato. L'analisi è incentrata sul contesto regolatorio di due Stati membri, Italia e Portogallo, scelti per la modalità speculare di funzionamento dei loro modelli, rispettivamente virtuale e fisico. L'analisi è supportata da una serie di strumenti che ne consentono la valutazione quantitativa. Questo insieme comprende due problemi di ottimizzazione, uno per ogni contesto normativo in modo da catturare le regole specifiche del Paese analizzato, e un insieme di meccanismi di protezione dei consumatori, per garantire che nessun membro subisca delle perdite di denaro durante la sua permanenza nella comunità. Gli algoritmi sono stati eseguiti su una comunità illustrativa di 10 membri, con orizzonte giornaliero in quattro giorni tipo. I risultati hanno dimostrato che il modello di condivisione dell’energia ha un impatto significativo sul funzionamento ottimale della comunità, sul dimensionamento e sulla configurazione ottimale delle batterie e sul beneficio percepito dai singoli membri. Inoltre, si è osservata la sensibilità dei diversi modelli a diverse variabili, sottolineando la necessità di schemi di incentivazione personalizzati a livello nazionale per rispondere al meglio alle esigenze della comunità.