L'insegnamento propone un'introduzione ai sistemi elettrici per l'energia, evidenziandone aspetti di funzionamento e vulnerabilità. I principali argomenti trattati riguardano la struttura del sistema elettrico nazionale, i sistemi di produzione e distribuzione dell'energia, la mobilità elettrica e le modalità di analisi dei rischi connessi alle infrastrutture elettriche dal punto di vista dei guasti dovuti a cause interne e a fenomeni di origine atmosferica.
The course is focused on the modelling and simulation of critical energy infrastructures, such as smart grids, electricity production plants, electrical storage systems, electric mobility systems, transmission and distribution lines, considering also electrical system outages; the planning of power systems is faced also focusing on reliability and security of power supply, introducing different network infrastructures, advanced protection systems and reserve supply.
L'obiettivo principale dell'insegnamento è quello di consentire agli studenti di acquisire conoscenze nell'ambito dei sistemi elettrici per l'energia e, in particolare, delle infrastrutture energetiche critiche. Al termine dell'insegnamento, gli studenti avranno acquisito le competenze necessarie per sviluppare modelli di sistemi elettrici per l'energia focalizzandone gli aspetti di sicurezza, con particolare riferimento a: rischio elettrico nelle reti; fulminazioni di origine atmosferica; guasti; modelli di affidabilità. Saranno anche in grado di sviluppare analisi tecnico-economiche e modelli di ottimizzazione e simulazione di sistemi per la produzione, trasmissione, distribuzione e stoccaggio di energia, con un'attenzione particolare al settore delle smart grids/microgrids/nanogrids e al settore della mobilità elettrica.
Conoscenze di base di elettrotecnica e di sistemi energetici.
Conoscenze di analisi matematica e teoria dei sistemi.
Lezioni teoriche ed applicative.
All'interno dell'insegnamento verranno affrontate le seguenti tematiche:
- il sistema elettrico nazionale ed europeo (produzione, trasmissione, distribuzione): aspetti tecnologici e normativi ("Clean Energy for all Europeans” package della Commissione Europea);
- smart grids/microgrids/nanogrids: aspetti tecnologici, ambientali ed economici, la Smart Polygeneration Microgrid del Campus di Savona;
- sistemi di accumulo elettrico e sistemi di mobilità elettrica;
- affidabilità e vulnerabilità delle reti elettriche e concetti di base di sicurezza elettrica;
- metodi per la valutazione del rischio elettrico;
- fulminazioni di origine atmosferica;
- impianti elettrici come fonte di innesco di sostanze infiammabili e direttiva ATEX;
- analisi dei guasti negli impianti elettrici;
- sviluppo di modelli di simulazione e ottimizzazione di sistemi energetici complessi;
- modelli di affidabilità per i sistemi elettrici di potenza.
Contributo agli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda ONU 2030:
- Obiettivo 7. Assicurare a tutti l’accesso a sistemi di energia economici, affidabili, sostenibili e moderni
- Obiettivo 9. Costruire un'infrastruttura resiliente e promuovere l'innovazione ed una industrializzazione equa, responsabile e sostenibile
- Obiettivo 12. Garantire modelli sostenibili di produzione e di consumo
Dispense e materiale fornito dal docente.
Libri consigliati dal docente.
STEFANO BRACCO (Presidente)
RENATO PROCOPIO
BARBARA BONVINI (Presidente Supplente)
https://courses.unige.it/10553/p/students-timetable
L'esame consiste in una prova scritta durante la quale lo studente è chiamato a rispondere a domande teoriche o alla risoluzione di esercizi numerici.
Gli studenti con disabilità o con DSA possono fare richiesta di misure compensative/dispensative per l'esame. Le modalità saranno definite caso per caso insieme al Referente per Ingegneria del Comitato di Ateneo per il supporto agli studenti disabili e con DSA. Gli studenti che volessero farne richiesta sono invitati a contattare il docente dell'insegnamento con congruo anticipo mettendo in copia il Referente per Ingegneria (https://unige.it/commissioni/comitatoperlinclusionedeglistudenticondisabilita.html), senza inviare documenti in merito alla propria disabilità.
Verifica dell'acquisizione di conoscenze teoriche e metodologie pratiche nel settore delle infrastrutture energetiche critiche. Verifica della capacità di sviluppare modelli di ottimizzazione e simulazione in tale ambito ed analisi del rischio elettrico.
