Flessibilità locale nei sistemi energetici: confronto tra i principali modelli di mercato

Abstract

La crescente integrazione delle fonti energetiche rinnovabili e la profonda trasformazione delle reti di distribuzione stanno rendendo il sistema elettrico sempre più complesso, variabile e difficile da gestire. In questo contesto, il concetto di flessibilità energetica emerge come uno strumento essenziale per garantire la stabilità operativa, qualità del servizio e una sempre maggiore penetrazione delle risorse energetiche distribuite. La scelta di approfondire tale argomento nasce dalla rilevanza crescente del Mercato Locale della Flessibilità (MLF), ad oggi considerati uno dei meccanismi più promettenti per la valorizzazione della capacità degli utenti di modulare la propria domanda e produzione di energia in risposta alle esigenze della rete. Il presente lavoro analizza i principali modelli di formulazione dei MLF proposti in letteratura, con l’obiettivo di evidenziare logiche, differenze, punti di forza e limiti di ciascuno. Più nello specifico, l’analisi si concentra su quattro approcci modellistici: ottimizzazione centralizzata, teoria dei giochi, meccanismi d’asta e modelli di simulazione multi-agente. La ricerca, condotta attraverso la revisione sistematica della letteratura recente, prova ad evidenziare come ciascun modello risponda ad esigenze differenti in termini di efficienza, trasparenza, partecipazione degli attori e complessità computazionale.[AB1.1] Il lavoro mette in luce come non esista un modello universalmente migliore per la formulazione del mercato e capace di catturarne ogni aspetto, ma al contrario, ogni approccio si concentra su dinamiche e prospettive differenti.

[AB2.1]The growing integration of renewable energy sources and the profound transformation of distribution networks are making the electrical system increasingly complex, variable, and difficult to manage. In this context, the concept of energy flexibility emerges as an essential tool for ensuring operational stability, service quality, and an ever greater penetration of distributed energy resources. The decision to explore this topic stems from the increasing relevance of Local Flexibility Markets (LFM), which are today considered one of the most promising mechanisms for enhancing users’ ability to modulate their energy demand and production in response to grid needs. This work analyzes the main formulation models of LFMs proposed in the literature, with the aim of highlighting the logic, differences, strengths, and limitations of each. More specifically, the analysis focuses on four modeling approaches: centralized optimization, game theory, auction mechanisms, and multi agent simulation models. The research, conducted through a systematic review of recent literature, seeks to show how each model responds to different needs in terms of efficiency, transparency, actor participation, and computational complexity. The work highlights that no universally superior model exists for market formulation capable of capturing every aspect; on the contrary, each approach focuses on different dynamics and perspectives.