Nell’ambito dell’attività di supporto all’Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambente, che ha caratterizzato tutto il Triennio di Ricerca di Sistema, è stato sviluppato un modello a più livelli che supporta la definizione ottimale della strategia di offerta degli impianti idroelettrici sul Mercato del Giorno Prima, combinando pianificazione annuale, ottimizzazione giornaliera e controllo operativo in tempo reale. Il modello può essere applicato a tutte le tipologie di impianti idroelettrici, inclusi pompaggi e aste.
Lo strumento sviluppato consiste in un modello multilivello avanzato per la simulazione e l’ottimizzazione della partecipazione degli impianti idroelettrici al Mercato del Giorno Prima (MGP). L’obiettivo principale è quello di individuare la strategia di offerta ottimale su tale mercato, in ottica di massimizzazione dei profitti per operatori di impianti idroelettrici di qualsiasi tipologia; esso infatti considera le incertezze legate sia agli apporti naturali che ai prezzi del mercato. L’attività è stata avviata nel 2023 con la definizione di una prima architettura a due livelli per un sigolo impianto a bacino e poi estesa nel 2024 includendo la possibilità di modellare impianti in asta e impianti di pompaggio. La procedura prevede una struttura a tre livelli:
- Pianificazione annuale (medio termine): utilizza un modello di ottimizzazione lineare accoppiato a una procedura Monte Carlo per generare scenari previsionali di prezzi e apporti idrici. Questa fase consente di definire un profilo ottimale di utilizzo annuale dei bacini e di valore dell’acqua associato a ciascun serbatoio, utile per guidare le decisioni successive.
- Strategia di offerta sul MGP: impiega un modello di ottimizzazione stocastica a finestra temporale mobile (rolling horizon) per costruire le offerte orarie, costituite da una coppia di valori quantità-prezzo, da presentare sul Mercato del Giorno Prima. Il modello considera lo stato attuale delle risorse, le previsioni aggiornate sui prezzi attesi e sugli apporti idrici e le incertezze, garantendo coerenza con la pianificazione annuale.
- Controllo in tempo reale: simula la gestione operativa degli impianti sulla base delle offerte accettate e degli apporti naturali effettivi, assicurando il rispetto dei vincoli tecnici e dei programmi di produzione.
Il prodotto è stato sviluppato con l’esplicito obiettivo di fornire un supporto all’Autorità di Regolazione per Energia Reti e Ambiente nelle sue attività. Tuttavia, esso potrebbe essere applicato anche all’effettiva gestione di impianti idroelettrici, in particolare per la prima fase di pianificazione della gestione dei bacini.