Role of predictive control and risk-aware optimization in the long-term design of a green microgrid under renewable uncertainty

This work investigates the role of predictive control in the economic planning of a green microgrid by embedding a Model Predictive Control (MPC) algorithm within a lifetime simulation for the optimal design of the system. Results show that the economic value of storage depends on the control strategy when the system is sufficiently covered by the grid. Moreover, operational flexibility largely affects the optimal long-term design of the system, reducing the need for structural reinforcement. Predictive control also manages effectively uncertainty on photovoltaic production, without the need of additional riskaverse formulations.

Questo lavoro indaga il ruolo del controllo predittivo nella pianificazione economica di una microrete con energia rinnovabile, utilizzando un algoritmo di smart-charging all’interno di una simulazione per il dimensionamento ottimale del sistema considerato. I risultati mostrano che il valore economico della batteria dipende dalla strategia di controllo quando il sistema è sufficientemente coperto dalla rete elettrica. Inoltre, la flessibilità operativa influenza notevolmente la prestazione a lungo termine, riducendo la necessità di aumentare la complessità del sistema. Il controllo predittivo gestisce efficacemente anche l’incertezza nella produzione fotovoltaica, senza la necessità di introdurre formulazioni aggiuntive per quantificare il rischio che ne deriva.