Valutazione di un investimento in un sistema integrato PV-BESS: analisi dinamica stocastica e di sensitività

La transizione energetica globale è intrinsecamente legata alla diffusione delle fonti rinnovabili, le quali tuttavia presentano criticità strutturali derivanti dalla loro natura intermittente. In particolare, nel settore fotovoltaico, il disallineamento temporale tra i profili di produzione energetica e quelli di consumo finale limita l’efficienza complessiva del sistema. In questo scenario, l’integrazione di sistemi di accumulo elettrochimico (Battery Energy Storage System - BESS) emerge come una soluzione tecnologica fondamentale per la gestione dei surplus energetici e la massimizzazione dell’autoconsumo. Il presente lavoro di tesi si propone di analizzare la sostenibilità economica di un investimento combinato in un impianto fotovoltaico e un sistema di accumulo per un’utenza di tipo residenziale connessa alla rete elettrica nazionale. L’analisi si focalizza su una configurazione operativa di puro autoconsumo, in cui l’energia stoccata è destinata esclusivamente alla riduzione dei prelievi dalla rete, senza considerare strategie di arbitraggio energetico o finalità speculative. Sotto il profilo metodologico, lo studio si discosta dai modelli di ottimizzazione dimensionale convenzionali, trattando la capacità del BESS come un parametro tecnico esogeno e costante. Tale scelta riflette le correnti prassi di mercato, che prevedono un dimensionamento basato su rapporti predefiniti rispetto alla potenza dell’impianto e del contatore. La valutazione finanziaria è condotta mediante un modello stocastico derivato dal framework sviluppato da Castellini et al. (2025), basato su processi browniani e processi riflessi per rappresentare congiuntamente l’incertezza dei prezzi dell’energia e la dinamica dell’accumulo all’interno del sistema BESS. L’evidenza empirica si poggia su un dataset ad elevata granularità fornito da Regalgrid Europe Srl, che consente di calibrare il modello teorico su profili reali di produzione e consumo e di valutarne le implicazioni economiche in un contesto operativo concreto. Il Prezzo Unico Nazionale (PUN) è adottato come proxy stocastica per la valorizzazione del risparmio energetico. I risultati dell’analisi evidenziano che l’investimento risulta economicamente conveniente in diversi scenari operativi, pur mostrando un’elevata sensibilità sia rispetto agli oneri iniziali in conto capitale (CAPEX), sia rispetto a possibili shock esogeni di manutenzione straordinaria (OPEX). L’analisi rileva, tuttavia, un’estrema sensibilità della redditività al differenziale tra il prezzo di approvvigionamento e la remunerazione dell’energia ceduta in rete, il quale può ridurre significativamente i benefici marginali dell’accumulo, fino a condurre il Valore Attuale Netto (VAN) al di sotto della soglia di breakeven. Al contrario, la componente legata al costo opportunità dell’energia immagazzinata e alle inefficienze operative del BESS esercita un impatto negativo più contenuto sulla redditività complessiva. Il contributo del lavoro consiste nell’applicazione di un framework teorico avanzato alla valutazione di configurazioni realistiche di investimento, evidenziando come l’integrazione tra modellistica stocastica e dati reali possa supportare l’analisi economica dei sistemi integrati PV-BESS in ambito residenziale.