Ottimizzazione di Sistemi Energetici nel Settore Agricolo

Come molti altri settori produttivi, anche l'agricoltura deve affrontare una crescente dipendenza energetica da elettricità, petrolio e gas naturale. Tuttavia, l'agricoltura può rispondere direttamente a tali richieste ricorrendo alle fonti di energia rinnovabili (FER), come il solare fotovoltaico (PV) e gli impianti biogas/biometano (BP). Questi sistemi sono stati fortemente incentivati in passato. Gli attuali sistemi d’incentivazione prevedono invece sussidi commisurati alle caratteristiche aziendali come stalle, fienili, disponibilità di biomasse, ecc. Per questi motivi, per quanto riguarda il settore FV, è necessario utilizzare modelli analitici affidabili per valutare l’orientamento e la tecnologia migliore, in particolare per generatori integrati architettonicamente. Per la produzione di biometano, gli impianti di piccole dimensioni risultano quelli maggiormente incentivati previa alimentazione con sottoprodotti agro-industriali. Tuttavia, le loro performance dipendono fortemente dalla tecnologia d’upgrading. Pertanto, le prospettive economiche offerte da questi sistemi RES sono legate alla scelta della tecnologia da impiegare e non più esclusivamente al semplice dimensionamento. Su questa base, l'obiettivo principale di questo lavoro è stato lo sviluppo di strumenti di supporto decisionali (DSSS) per l'ottimizzazione energetica d’impianti FV e BP. Un primo studio si è focalizzato sull’analisi prestazionale per singolo componente e globale d’impianti FV installati in un’azienda agricola. Inoltre, una procedura analitica di ottimizzazione dei parametri d’impianto è stata definita per massimizzare il rendimento elettrico di un generatore integrato architettonicamente rispetto ad un’installazione a terra. Attraverso una serie d’informazioni tecnico-economiche di tecnologie di upgrading, un secondo studio è stato condotto con l'obiettivo di sviluppare un DSS per valutare la marginalità sul reddito aziendale data dall’installazione on-farm di un impianto BP collegato alla rete del gas naturale. I risultati dei due studi hanno dimostrato come questi DSS possono essere utili strumenti per valutare preventivamente le diverse potenzialità offerte da impianti FV e BP in base alle caratteristiche di un’azienda agricola.