PRESENTAZIONE

Corso di Strategies for Energy: techinche per la gestione ottimizzata di micro reti 

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

The main aim of the course is to discuss both the practical and theoretical aspects of strategies for managing energy. More precisely the milestones for the course could be declined as follows: Strategies for controlling energy flows; Optimization and management strategies; Practical aspects applied to smart energy microgrid.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L'obiettivo principale del corso è discutere gli aspetti pratici e teorici delle tecniche per la gestione dell'energia. Più precisamente: strategie per il controllo dei flussi di energia; Strategie di ottimizzazione e gestione; Aspetti pratici applicati alle microreti.

PREREQUISITI

Il corso non richiedee prerequisiti, tuttavia la conoscenza di Matlab può essere utile per lo svolgimento di esercitazioni e progetti di ricerca.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali che presentano la teoria e l'applicazione pratica delle metodologie relative alla strategia di gestione dell'energia. Progetti di lavoro individuali e di gruppo. Esperienze di simulazione i ambiente Matlab® per la soluzione di problemi energetici realistici

PROGRAMMA/CONTENUTO

Smart Grids. I nuovi prosumer energetici sono le Smart Grid, che hanno attirato l'attenzione delle istituzioni accademiche e di chi opera nel settore, diventando uno degli sviluppi tecnologici più promettenti e, allo stesso tempo, una delle sfide più affascinanti. Qual è la rivoluzione contenuta nel concetto di smart grid? Nel corso, viene proposta una risposta a questa domanda. Ciò avviene fornendo dapprima un quadro dell'evoluzione storica della fornitura di energia elettrica a partire dalle reti elettriche tradizionali, presentando anche le principali innovazioni tecnologiche avvenute nel secolo scorso e in quello attuale.

Dispositivi e attrezzature di una Smart Microgrid. Saranno descritte le principali tecnologie adottate nelle installazioni di generazione distribuita e nelle micro-reti intelligenti. L'attenzione sarà focalizzata sugli impianti che producono energia elettrica (campi fotovoltaici, idroelettrici ed eolici), energia termica calda (collettori solari termici, caldaie, pompe di calore) e fredda (refrigeratori a compressione e assorbimento). Inoltre, verranno analizzate le tecnologie di cogenerazione e di trigenerazione, nonché i sistemi di accumulo elettrico.

Ottimizzazione per Microgrid. Pianificare e gestire una micro-rete da un punto di vista economico è un aspetto fondamentale. Verrà affrontato il concetto si soluzione ottimale di un problema energetico, la sua formalizzazione, il concetto di variabili decisionale e della modellizzazione di un sistema. La formalizzazione del problema generale di ottimizzazione sarà discussa introducendo un sistema il cui obiettivo principale è ridurre al minimo i costi complessivi di produzione, tenendo presenti i vincoli a cui esso è soggetto. 

Strategie di previsione. Uno dei punti salienti in ciascun sistema di gestione dell'energia è l'affidabilità delle previsioni energetiche. Verrà presentato lo stato dell'arte dei principali metodi di previsione utilizzati per prevedere la produzione di energia da fonti rinnovabili e i carichi termici ed elettrici. Questi metodi possono essere impiegati in modo efficiente per migliorare sia la pianificazione che la gestione di infrastrutture energetiche intelligenti caratterizzate dalla presenza di fonti e carichi rinnovabili variabili.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

1. Delfino, F., et al., Microgrid Design and Operation: Toward Smart Energy in Cities, Artech House power engineering series, 2018
2. Bracco, S., et al., “An Energy Management System for the Savona Campus Smart Polygeneration Microgrid,” IEEE Systems Journal, Vol. 99, 2015.
3. Bonfiglio, A., et al., “An Optimization Algorithm for the Operation Planning of the University of Genoa Smart Polygeneration Microgrid,” Proceedings of IREP 2013 Symposium-Bulk Power System Dynamics and Control–IX, Rethymnon, Greece, August 25−30, 2013
4. Bonfiglio, A., et al., “Definition and Experimental Validation of a Simplified Model for a Microgrid Thermal Network and Its Integration into Energy Management Systems,” Energies, Vol. 9, 2016, p. 914.
5. Bendato, I., et al., “A Real-Time Energy Management System for the Integration of Economical Aspects and System Operator Requirements: Definition and Validation,” Renewable Energy, Vol. 102, 2017, pp. 406–416

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MASSIMO BRIGNONE (Presidente)

MANSUETO ROSSI

RENATO PROCOPIO (Presidente Supplente)

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Secondo il calendario

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Discussione orale 

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Avvertenza: a seconda dell'emergenza sanitaria "nCOVID-19", la modalità dell'esame segnalato di seguito potrà essere soggetta a variazioni significative.

Gli studenti saranno valutati su esercizi e progetti dedicati ad affrontare questioni specifiche all'interno di problemi realistici in energia assegnati durante il corso o come proggeto finale. L'esame finale sarà svolto in forma orale, compresa la revisione e discussione degli esercizi / progetti svolti.

Calendario appelli