Profittabilità alla partecipazione ad una Energy Community.

The notions of smart grids and energy community begin to play a central role in what is the production and sharing of energy. In recent years, the continuous increase in pollution and the increase in energy costs have led energy providers and increasingly households to invest in renewable energy, moreover, these investments are often accompanied by an entry into an energy community, this to optimize any costs and revenues derived from the production and the following sharing of the energy produced. Many previous studies have shown structural differences in the various types of smart grids, at the same time these technical-structural differences involve a different allocation of costs-revenues. In addition to the differences in smart grids we can see evident differences also in the various types of energy communities, these perhaps even more important when you consider the efficiency of such infrastructures and especially the revenues from an investment in them. A first task of this thesis is to provide a general framework of what are smart grids and energy communities, sequentially listing the various characteristics of each of these types, also describing the European directives issued to support the expansion of this type of investment. Once an overall description has been provided, the thesis proposes a model and the resulting investment projects of an energy community and will analyze a dataset to conclude about the profitability of an investment project (or the entry in an energy community) for the final household. The first chapter is composed by two paragraphs, one concerning smart grids and one dedicated to energy communities. The purpose of these two paragraphs is to describe the various types of smart grids with their respective characteristics; also describe the energy communities, listing the different types of communities (each type with its own characteristics) and quoting any laws dedicated to the definition of energy community. The second chapter of this thesis is dedicated to the literature review, this section has been structured in such a way that each of the works considered essential for our thesis has a dedicated paragraph where all the key points of it are extrapolated and explained. This choice has been made because our work will be built on all the assumptions and respective conclusions (demonstrated) made in the papers analyzed. The chapter three of this thesis is dedicated to the creation of the model, explaining the choices of hypotheses, the creation of the functions used and useful to the model. This chapter will explain the choices that have been made in order to create an optimal and not complex system. The fourth chapter is related to data collection, where we will see data from an energy community and data from the same group of households when they were not yet part of the energy community. We will also see the economic and energetic effects that an energy community’s optimization process can have. In this chapter will also explains the chosen method of data collection and the logic followed in using the platforms that allowed us a reliable data collection. Chapter five is dedicated to the elaboration of the data collected in chapter four: at this point will be analyzed data of households not part of the community, will be analyzed data of the energy community and finally will be compared. The aim is to deduce the feasibility of the investment for the household under consideration and the profitability to join the community and stay in the following years. This is why an analysis will be provided on two different scenarios, hypothesized and created based on real data and historical series. Finally in the conclusions we will resume our work and the results in which led our analysis made.

Le nozioni di smart grid e di comunità energetica cominciano ad assumere un ruolo centrale in ciò che è la produzione e la condivisione di energia. Negli ultimi anni, il continuo aumento dell'inquinamento e l'aumento dei costi dell'energia hanno portato i fornitori di energia e sempre più famiglie ad investire in energia rinnovabile; inoltre, questi investimenti sono spesso accompagnati da un ingresso in una comunità dell'energia, questo per ottimizzare eventuali costi e ricavi derivanti dalla produzione e dalla successiva condivisione dell'energia prodotta. Il primo obiettivo di questa tesi è quello di fornire un quadro generale di ciò che sono le smart grid e le comunità energetiche, elencando in sequenza le diverse caratteristiche di ciascuno di questi tipi, descrivendo anche le direttive europee emanate per sostenere l'espansione di questo tipo di investimenti. Una volta fornita una descrizione complessiva, la tesi propone un modello ed i progetti d’ investimento di una comunità energetica ed analizzerà un set di dati per verificare la redditività di tale investimento (o l'ingresso in una comunità energetica) per il soggetto in questione. Il primo capitolo è composto da due paragrafi, uno riguardante le smart grid e uno dedicato alle comunità energetiche. Lo scopo di questi due paragrafi è descrivere i vari tipi di smart grid con le loro rispettive caratteristiche; descrivere le comunità energetiche, elencando i diversi tipi di comunità (ogni tipo con le proprie caratteristiche) e citando tutte le leggi dedicate alla definizione di comunità energetica. Il secondo capitolo di questa tesi è dedicato alla literature review, questa sezione è stata strutturata in modo tale che ciascuna delle pubblicazioni ritenute essenziali per la nostra tesi abbia un paragrafo dedicato in cui tutti i punti chiave di essa sono estrapolati e spiegati. Questa scelta è stata fatta perché il nostro lavoro sarà costruito su tutte le ipotesi e le rispettive conclusioni (dimostrate) fatte nelle pubblicazioni analizzate. Il terzo capitolo di questa tesi è dedicato alla creazione del modello, spiegando le scelte delle ipotesi, la creazione delle funzioni utilizzate e utili al modello. Questo capitolo spiegherà le scelte che sono state fatte per creare un sistema ottimale e non complesso. Il quarto capitolo è relativo alla raccolta di dati, dove vedremo i dati di una comunità energetica e i dati dello stesso gruppo di famiglie quando non erano ancora parte della comunità energetica. Vedremo anche gli effetti economici ed energetici che può comportare un processo di ottimizzazione di una comunità energetica. In questo capitolo verrà anche spiegato il metodo scelto di raccolta dei dati e la logica seguita nell'utilizzo delle piattaforme che ci hanno permesso una raccolta dati affidabile. Il quinto capitolo è dedicato all'elaborazione dei dati raccolti nel capitolo precedente: a questo punto verranno analizzati i dati delle famiglie non facenti parte della comunità, verranno analizzati i dati della comunità energetica ed infine verranno confrontati. L'obiettivo è quello di dedurre la fattibilità e la profittabilità dell'investimento per la comunità considerata e la redditività per entrare nella comunità e rimanerci negli anni a seguire. Per questo motivo verrà fornita un'analisi su due diversi scenari, ipotizzati e creati sulla base di dati reali e serie storiche. Infine, nelle conclusioni, riprenderemo il nostro lavoro con i risultati ottenuti, spiegando i dati più interessanti ed importanti, dan