The climate and energy crisis requires immediate countermeasures. Renewable energy communities (RECs) are capable of enhancing the consumption of renewable energy, involving citizens with a leading role in the energy transition process. The main objective of a REC is to maximize the consumption of renewable energy by reducing the mismatch between energy supply and demand. This is possible through the use of strategies and technologies including energy storage systems. Among these, the use of thermal energy storage (TES) is an efficient strategy due to the lower investment required compared to other storage technologies, like electric batteries. This study aims to define the role of TES in RECs, through a bibliometric analysis, in order to highlight research trends and possible gaps. This study shows that the existing literature on TES does not present terms related to RECs, thus presenting a research gap. On the other hand, RESs address the topic of energy storage in the literature, without focusing on TES in particular but considering the general aspect of the topic. Therefore, this leaves open a possibility for the development of research on TES as a possible technology applied to a REC to maximize the renewable energy sharing.

Abstract Phase Change Materials (PCMs) stand out as a promising solution within the current array of Thermal Energy Storage (TES) technologies, thanks to their superior energy storage capacities (compared to sensible solutions) and technological readiness. Nonetheless, the limited thermal conductivity of these materials may lead to incomplete phase transitions during use, resulting in a decrease in their effective energy storage capabilities. The major solutions to mitigate this issue that are present in literature either require a significant modification in the heat exchanger design (e.g. by fins) or are costly and still lack robustness and reliability (e.g. by additivities). In this study, the use of copper wools is proposed as fillers within a PCM-based heat exchanger prototype, and the assessment of its impact on the heat transfer behaviour of the material is evaluated by performing charging and discharging processes. This type of inclusion was chosen as it is relatively cheap, it can be implemented within an already existing heat exchanger, and it does not suffer from segregation. Two different wools were tested in two configurations, thus resulting in five test cases (four containing the wools and one containing solely PCM). The promising results, especially the remarkable decrease in the time needed for the complete solidification of the PCM within the tank (up to 67%), open the opportunity to additional numerical analyses regarding different configurations and/or materials, thus possibly targeting further optimizations in terms of the specific energy density and the specific power density.