Как задаётся нулевой уровень потенциальной энергии? Зачем это необходимо делать?

Задается так, чтобы расчеты остальных уровней были максимально простыми. Тут иногда нужен творческий подход.

как угодно. потенциальная энергия вообще не определена как число, определена только разность между энергией в разных точках.

Ну как высота - нет на Земле никакого "абсолютного нуля высоты", но для любых двух точек можно сказать. что первая выше второй на х метров.

если считаете что-то в комнате - удобно принять за ноль пол, на улице - уровень земли, если нужна высота по всей стране (например, для прокладки каналов) - удобно приколотить где-тометку и сказать "это ноль".

а в астрономии удобно принять 0 на бесконечности - формулы становятся проще.