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AGORA - Agent-based Grid Optimization & Renewable Assets

Duration:
01/10/2025 - 31/12/2026
Principal investigator(s):
Project type:
National Research
Funding body:
MINISTERO (Ministero dell'Ambiente e della Sicurezza Energetica - MASE)
Project identification number:
MI_DDR_00397
PoliTo role:
Partner

Abstract

La transizione energetica impone una revisione radicale delle logiche di gestione, pianificazione e ottimizzazione delle infrastrutture energetiche, in un contesto sempre più distribuito, dinamico e interconnesso. L'aumento della penetrazione di fonti rinnovabili non programmabili, la crescita esponenziale delle Risorse Energetiche Distribuite (DER) e l'evoluzione dei modelli di consumo richiedono strumenti digitali capaci di comprendere e governare la complessità sistemica in tempo reale, abilitando al contempo nuovi paradigmi di flessibilità, sostenibilità ed efficienza. In tale contesto, il progetto propone lo sviluppo di una piattaforma digitale avanzata, fondata sull’integrazione di Digital Twin (DT), Intelligenza Artificiale (IA), modelli predittivi evoluti e tecniche di apprendimento automatico, in grado di modellare, gestire, analizzare e valorizzare un numero virtualmente illimitato di DER.

Tali risorse, eterogenee per natura (consumi, produzioni da FER, produzioni da impianti tradizionali, accumuli, linee di distribuzione, infrastrutture di trasporto, etc.), saranno associate a un sistema distribuito di Agenti Intelligenti (AI Agents) capaci di percepire, apprendere, simulare scenari futuri e cooperare per l'ottimizzazione delle performance energetiche collettive. La piattaforma realizzerà un Digital Twin ad alta fedeltà, sincronizzato – anche in tempo reale - con i dati provenienti dai sistemi fisici reali (edge devices, IoT, smart meters, sistemi SCADA), e dotato di una logica di agentificazione distribuita, secondo la quale ogni componente energetica (asset, nodo, utente, impianto) agisce come entità autonoma, intelligente e interconnessa, capace di prendere decisioni locali e di collaborare alla governance del sistema. A fianco di fabbricadigitale, responsabile tecnologico della piattaforma, il Politecnico di Torino – Energy Center (POLITO) svilupperà modelli digitali agentificati per l’infrastruttura e i sistemi energetici, orientati a: • modellazione dinamica del gemello digitale dinamico di reti e microreti; • raccolta e gestione di dati statici e dinamici su scala urbana e multi-sito; • modellazione delle risorse energetiche distribuite (DER), ovvero tutti quei sistemi di generazione, accumulo e gestione del carico localizzati sul lato utente o distribuiti nella rete, tra cui impianti FV, sistemi di accumulo a batteria e veicoli elettrici; • sviluppo di algoritmi per il controllo ottimo e la pianificazione delle DER (con approcci MILP e semi-euristici); • previsione dei flussi energetici (carico e generazione FER) mediante tecniche di machine learning; • modellazione e previsione del comportamento energetico, sia lato produzione sia lato consumi. Il progetto sarà sviluppato secondo un'architettura modulare e scalabile, e sarà testato su sei aree chiave: 1. Pianificazione a lungo termine e risposta a eventi critici; 2. Manutenzione predittiva e incremento dell'affidabilità infrastrutturale; 3. Efficienza operativa in contesti multi-attore e ambienti distribuiti; 4. Bilanciamento intelligente e valorizzazione della flessibilità delle FER e degli accumuli; 5. Riduzione dei consumi e ottimizzazione lato utente finale; 6. Accuratezza delle previsioni energetiche e adattività alle condizioni reali. L'infrastruttura sarà validata su casi studio reali rappresentativi grazie alla collaborazione con Zecca, che vanta una esperienza ultra decennale nella gestione diretta di reti o per il servizio offerto nello stesso ambito ad altri DSO. Zecca fornirà accesso a reti reali per la sperimentazione e integrerà le logiche di flessibilità e management delle reti. L'assenza di barriere tecnologiche e la completa interoperabilità della soluzione permetteranno un deployment agile in ecosistemi esistenti, favorendo la replicabilità, la scalabilità e l'adozione su larga scala. Il progetto sarà sviluppato in coerenza con un percorso di maturazione tecnologica TRL 4?7, garantendo validazione in laboratorio e dimostrazione in campo.

People involved

Structures

Partners

  • Odoardo Zecca S.r.l.
  • POLITECNICO DI TORINO - AMMINISTRAZIONE CENTRALE

Keywords

ERC sectors

PE6_7 - Artificial intelligence, intelligent systems, multi agent systems
PE6_12 - Scientific computing, simulation and modelling tools

Sustainable Development Goals

Obiettivo 12. Garantire modelli sostenibili di produzione e di consumo|Obiettivo 13. Promuovere azioni, a tutti i livelli, per combattere il cambiamento climatico*

Budget

Total cost: € 2,593,592.50
Total contribution: € 1,861,260.00
PoliTo total cost: € 687,500.00
PoliTo contribution: € 687,500.00