PRODUZIONE E GESTIONE DELL'ENERGIA PER LE FONTI RINNOVABILI

Ingegneria Elettronica PRODUZIONE E GESTIONE DELL'ENERGIA PER LE FONTI RINNOVABILI

0622400021
DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA INDUSTRIALE
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
INGEGNERIA ELETTRONICA
2014/2015

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2012
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
660LEZIONE
Obiettivi
IL CORSO SI PROPONE DI APPROFONDIRE LA CONOSCENZA DI TECNOLOGIE DI PRODUZIONE E GESTIONE DI ENERGIA DA FONTE RINNOVABILE ATTRAVERSO LA TRATTAZIONE DEI PRINCIPI, DEI PROCESSI DI TRASFORMAZIONE, DEI COMPONENTI E DEI SISTEMI. I CONTENUTI CONCETTUALI E METODOLOGICI SONO AFFIANCATI DA RIFERIMENTI AGLI ASPETTI ECONOMICI, LEGISLATIVI E APPLICATIVI. IL CORSO SI INQUADRA NEL PROCESSO DI TRANSIZIONE VERSO LE RETI ATTIVE E SISTEMI DI PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA DISTRIBUITA SULLE RETI ELETTRICHE DI MEDIA E BASSA TENSIONE.
PARTICOLARE ENFASI È DATA ANCHE ALLE METODOLOGIE PIÙ MODERNE PER LA GESTIONE DELL’ENERGIA ELETTRICA CHE IMPLICANO UN USO INTELLIGENTE DELLA RETE ELETTRICA. SI INTRODUCE IL CONCETTO DI SMART GRID E LE PRINCIPALI TECNOLOGIE PER LA GESTIONE DELLA DOMANDA DI ENERGIA ELETTRICA E DELLA PRODUZIONE DA FONTE RINNOVABILE ATTRAVERSO SISTEMI DI ACCUMULO.
Prerequisiti
PER IL PROFICUO RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI SONO RICHIESTE CONOSCENZE DI BASE DI FISICA E DI MATEMATICA.
Contenuti
PARTE GENERALE: SITUAZIONE ENERGETICA NEL MONDO, IN EUROPA E IN ITALIA. LE ENERGIE DA FONTE RINNOVABILE: CLASSIFICAZIONE E DIRETTIVA 2009/28/CE. DIFFUSIONE DELLE RINNOVABILI IN ITALIA. LA GENERAZIONE DISTRIBUITA E LE FONTI RINNOVABILI. CONNESSIONE ALLA RETE ELETTRICA DELLA GENERAZIONE DISTRIBUITA (NORME CEI 0-21 E 0-16) SU SISTEMI DI CATEGORIA I E II. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/-/-)
ENERGIA DA FONTE FOTOVOLTAICA: IL SOLE COME RISORSA, CARATTERISTICHE DELLA LUCE SOLARE, LA RADIAZIONE SOLARE, MAPPA DELLA RADIAZIONE SOLARE, CALCOLO DELLE OMBRE, IRRAGGIAMENTO SU LASTRA.
LE CELLE SOLARI, L’EFFETTO FOTOELETTRICO, MODELLO ANALITICO DELLA CELLA FOTOVOLTAICA, CARATTERISTICHE DI USCITA, MODELLI CELLE IN SERIE, IN PARALLELO, IBRIDE. COLLEGAMENTO CELLA-CARICO. CENNI ALLE TECNOLOGIE. COMPONENTI DI UN IMPIANTO FV. CRITERI PER LA PROGETTAZIONE DI UN IMPIANTO FV. ASPETTI ECONOMICI. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 8/4/6)
ENERGIA DA FONTE EOLICA: IL VENTO COME RISORSA. PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI UNA TURBINA EOLICA. TIPOLOGIE DI TURBINE: ASSE ORIZZONTALE E VERTICALE. COMPONENTI DI UNA TURBINA. L’INTENSITÀ DEL VENTO E LEGGE DI BETZ. LA DISTRIBUZIONE DEL VENTO. LA VELOCITÀ DEL VENTO. MAPPA EOLICA IN ITALIA. PRODUCIBILITÀ ENERGETICA. SISTEMI DI REGOLAZIONE. TURBINE A VELOCITÀ FISSA E VARIABILE. ASPETTI ECONOMICI. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 8/4/6)
L’IDROELETTRICO: L’ACQUA COME RISORSA. MISURA DELLA PORTATA. PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DI UN IMPIANTO IDROELETTRICO. DESCRIZIONE DEL SISTEMA. IMPIANTI AD ACQUA FLUENTE, A BACINO, IN CANALE, DI POMPAGGIO. COMPONENTI DI UN IMPIANTO IDROELETTRICO. CENNI SULLE TURBINE: PELTON, FRANCIS, KAPLAN. IL MINI-IDROELETTRICO. IMPIANTI ISOLATI E CONNESSI IN RETE. DIMENSIONAMENTO DI UN IMPIANTO AD ACQUA FLUENTE E A BACINO. SCELTA DELLA TURBINA. ASPETTI ECONOMICI.
(ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/-/-)
ENERGIA GEOTERMICA: I VETTORI TERMICI. CENNI STORICI E APPLICAZIONI. IL SISTEMA GEOTERMICO E LEGGI DI BASE. SISTEMI GEOPRESSURIZZATI, MAGMATICI E ROCCE SECCHE CALDE. CLASSIFICAZIONE DELLE RISORSE GEOTERMICHE E UTILIZZO. PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA: IMPIANTI FLASH, DRY-STEAM, BINARI. TECNOLOGIE AVANZATE. CENNI SULLE APPLICAZIONI A BASSA ENTALPIA. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 2/-/-)
CENNI SU ENERGIA DA BIOMASSE: LA RISORSA. TECNOLOGIE ATTUALI E PRINCIPIO FISICO: LA FOTOSINTESI. DESCRIZIONE DEL SISTEMA: LA COMBUSTIONE DIRETTA PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA, LA GASIFICAZIONE PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA. COMPONENTI ASPETTI ECONOMICI. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 2/-/-)
SISTEMI DI STORAGE: LE SMART GRID E L’ESIGENZA DI SISTEMI DI ACCUMULO. LE CRITICITÀ DEL SISTEMA ELETTRICO ATTUALI. LA SOLUZIONE DEI SISTEMI DI ACCUMULO COME SUPPORTO ALLA RETE. TECNOLOGIE PER L’ACCUMULO DELL’ENERGIA ELETTRICA. SCENARI DI UTILIZZO DEI SISTEMI DI ACCUMULO NEI SISTEMI ELETTRICI. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/2/2)
INTEGRAZIONE DELLE FONTI RINNOVABILI NELLE SMART GRID: GESTIONE INTELLIGENTE DELLA RETE ELETTRICA PER L’EFFICIENZA ENERGETICA E LA QUALITÀ DEL SERVIZIO. (ORE LEZIONE/ESERCITAZIONE/LABORATORIO 4/2/-)
TOTALE ORE: 60 (ORE LEZIONE FRONTALE: 36; ORE DI ESERCITAZIONE IN AULA: 10; ORE DI LABORATORIO: 14)
Metodi Didattici
L’INSEGNAMENTO CONTEMPLA LEZIONI TEORICHE, ESERCITAZIONI IN AULA ED ATTIVITÀ DI LABORATORIO. IN AULA GLI STUDENTI SVOLGONO ESERCITAZIONI SUGLI ARGOMENTI TRATTATI NELLE LEZIONI TEORICHE. IN LABORATORIO VENGONO ASSEGNATI AGLI STUDENTI PROGETTI DA SVILUPPARE TRAMITE L’UTILIZZO DI ELABORATORE DI CALCOLO E SOFTWARE IDONEI. LE ATTIVITÀ DI LABORATORIO SONO IMPORTANTI OLTRE CHE PER L’ACQUISIZIONE DI CAPACITÀ DI PROGETTAZIONE DI SISTEMI DA FONTI RINNOVABILI, ANCHE PER SVILUPPARE E RAFFORZARE LE CAPACITÀ DI LAVORARE IN TEAM.
Verifica dell'apprendimento
LA VALUTAZIONE DEL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREFISSATI AVVERRÀ MEDIANTE COLLOQUIO ORALE. DURANTE IL COLLOQUIO L’ALLIEVO DISCUTERÀ ANCHE UN ELABORATO PROGETTUALE RELATIVO ALLE ATTIVITÀ DI LABORATORIO PREVISTE DURANTE IL CORSO.
Testi
F. ILICETO, IMPIANTI ELETTRICI, VOL. 1, ED. PATRON, BOLOGNA
V. CATALIOTTI, IMPIANTI ELETTRICI, VOL. 2 E 3, ED. FLACCOVIO
R. MARCONATO, SISTEMI ELETTRICI DI POTENZA, VOL. 1, ED. CLUP – MILANO
A. BARTOLAZZI, LE ENERGIE RINNOVABILI, HOEPLI
F.A. FARRET, M. G. SIMOES, INTEGRATION OF ALTERNATIVE SOURCES OF ENERGY, IEEE PRESS, WILEY-INTERSCIENCE
DISPENSE DEL DOCENTE
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2016-09-30]