Obiettivi e finalità 

Le attività di ricerca relative alle “Infrastrutture intelligenti basate sull’idrogeno” saranno orientate a proporre soluzioni software di smart management che abilitino l’interconnessione delle infrastrutture ad idrogeno nel sistema energetico consentendone l’esercizio ottimale.  

Il raggiungimento di tale obiettivo richiede una approfondita indagine preliminare legata alla molteplicità di utilizzi del vettore idrogeno, per ciascuna delle quali sarà richiesto lo sviluppo di soluzioni di smart management specifiche del contesto applicativo e peculiari delle funzioni erogate. È evidente, infatti, che l’esercizio di infrastrutture che utilizzino in maniera diretta idrogeno, anche per miscelazione con altri combustibili, richiede algoritmi di smart management completamente diversi da quelli necessari per gestire l’utilizzo di idrogeno come stoccaggio energetico a lungo termine. Analogamente, l’erogazione di servizi ancillari alla rete richiede una programmazione diversa da quella prevista per l’integrazione delle infrastrutture ad idrogeno nel settore residenziale (es. in microreti o comunità energetiche). Pertanto, a valle di una definizione puntuale dei campi di indagine, si procederà ad una selezione dei casi d’uso e degli scenari energetici da investigare e, successivamente, all’implementazione degli algoritmi di smart management. Questi ultimi, in particolare, opereranno sull’infrastruttura agendo a livello di interfaccia o di sistema, in funzione del campo applicativo definito dallo scenario e dal caso d’uso.  

 Al fine di raggiungere gli obiettivi prefissati, il lavoro di ricerca è stato articolato in tre linee tematiche corrispondenti a tre work package del progetto:  

• WP4.1 incentrato sullo sviluppo e l’implementazione di algoritmi di smart management per infrastrutture basate sull’idrogeno, per l’erogazione di servizi ancillari e l’interoperabilità con altri sistemi e reti. Saranno analizzati casi d’uso e scenari energetici, al fine di fornire prodotti della ricerca che coprano un adeguato numero di ambiti applicativi. 

Principali argomenti trattati: interfacciamento dei dispositivi a idrogeno per erogazione di servizi ancillari alle reti energetiche (dispositivi, intelligenza artificiale, energy management); interoperabilità ed integrazione di dispositivi per la generazione, l’accumulo e l’utilizzo di idrogeno; gestione di sistemi energetici locali multi-vettore.
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• WP4.2 focalizzato sulla sperimentazione e validazione di una infrastruttura basata sull’idrogeno in scala microgrid con l’obiettivo di condurre valutazioni in termini di sicurezza ed efficienza di esercizio, sostenibilità ambientale, servizi erogabili, gestione integrata con altre reti energetiche. 

Principali argomenti trattati: integrazione su scala microrete nei diversi ambiti applicativi (studio sperimentale in emulazione di configurazioni multisettoriali e multivettore); interfaccia tra tecnologie a idrogeno e microreti (studio sperimentale in scala di laboratorio); gestione di dispositivi a idrogeno per microreti; rete locale sperimentale di un sistema energetico integrato multivettore.
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• WP4.3 orientato a fornire strumenti, standard, metodologie e linee guida per il test e la validazione di tecnologie emergenti, componenti e sistemi di gestione e controllo per infrastrutture basate sull’idrogeno, e di supportare la formazione di figure professionali ad alta specializzazione tecnica e scientifica nel settore della progettazione e sviluppo di algoritmi di smart management per infrastrutture basate sull’idrogeno, per l’erogazione di servizi ancillari e l’interoperabilità con altri sistemi e reti.
  

Principali argomenti trattati: test e validazione di componenti e sistemi di gestione e controllo; modelli predittivi e analisi dati; sistemi per l’identificazione dei siti ottimali; modellistica (rappresentazione digitale) delle reti di gas per valutare impatto del trasporto e distribuzione di idrogeno; protocolli di test armonizzati per la validazione di infrastrutture a idrogeno; processi di gestione delle infrastrutture a idrogeno e integrazione con altri vettori energetici; formazione di figure professionali (smart management, erogazione di servizi ancillari, interoperabilità con altri sistemi e reti, infrastrutture a idrogeno).
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