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SISTEMI ENERGETICI PER LA TRANSIZIONE GREEN

CODICE 108876
ANNO ACCADEMICO 2022/2023
CFU
  • 6 cfu al 2° anno di 9270 INGEGNERIA MECCANICA - ENERGIA E AERONAUTICA(LM-33) - GENOVA
  • SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/09
    SEDE
  • GENOVA
  • PERIODO 2° Semestre
    MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

    PRESENTAZIONE

    La transizione energetica verso un futuro ambientalmente ed economicamente sostenibile vedrà il suo pieno sviluppo nei prossimi 30 anni. Comprenderne i presupposti e le implicazioni future permetterà allo studente di sviluppare la mentalità adatta ad affrontare le nuove sfide introdotte dalla transizione energetica.

    Lo studente approfondirà opportunità e rischi associati all’installazione di sistemi di generazione elettrica innovativi a fonte rinnovabili e tradizionale e la loro interazione con l’ambiente su scala locale e globale. Vengono presentate le soluzioni per rendere flessibile ed adeguata la produzione elettrica attraverso l’adozione di accumuli elettrici e termici oltre a soluzioni impiantistiche innovative.

    Viene spiegata la gestione della rete e la valorizzazione sul mercato elettrico degli scambi di energia e della fornitura di servizi ancillari. Viene presentato l’iter di Valutazione ed autorizzazione ambientale di un impianto produttivo.

    OBIETTIVI E CONTENUTI

    OBIETTIVI FORMATIVI

    L’insegnamento si propone di fornire gli strumenti per comprendere i presupposti e le implicazioni future della transizione energetica dal punto dei sistemi energetici, presentando: scenari energetici di medio e lungo periodo; generazione rinnovabile; sistemi di accumulo dell’elettricità e del calore; soluzioni per la generazione flessibile ed impatto ambientale globale e locale.

    OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

    La partecipazione attiva alle lezioni frontali e lo studio individuale permetteranno allo studente di:

    sviluppare la consapevolezza degli ordini di grandezza dei consumi attuali e dei miglioramenti ottenibili attraverso percorsi di transizione energetica

    conoscere e le criticità introdotte e le strategie per la loro mitigazione

    comprendere la complessità della gestione della rete elettrica e l’apporto fornito dai diversi generatori a fonte rinnovabile e tradizionale.

    comprendere i meccanismi di dispacciamento di sistemi dotati di accumulo e le potenzialità e l’impatto ambientale dei diversi tipi di generatori.

    conoscere il processo di Autorizzazione Ambientale e saper reperire le informazioni pubbliche associate.

    valutare l’intensità delle emissioni legate agli impianti di combustione a fonti fossili ed alternarnative e di stimare il livello di sostituzione possibile.

    MODALITA' DIDATTICHE

    Lezioni frontali e esercitazioni

    PROGRAMMA/CONTENUTO

    Lezione 1: Bilanci Energetici attuali e Scenari energetici di medio e lungo periodo, evoluzione del mix energetico, Impatto globale e prospettive di decarbonizzazione.

    Lezione 2: Generatori a fonte rinnovabile: impianti fotovoltaici, impianti eolici on-shore ed off-shore.

    Lezione 3: Integrazione dei generatori a fonte rinnovabile non programmabile con sistemi di accumulo dell’elettricità; Accumuli meccanici, Elettrici e Chimici per applicazioni di bilanciamento di potenza, di energia e stoccaggio energetico.

    Lezione 4: Gestione degli impianti di generazione. Soluzioni per un esercizio flessibile: incremento del range operativo, della risposta dinamica e della fuel-flexibility. Integrazione con storage termici e chimici.

    Lezione 5: Mercati dell’energia e gestione della rete; Analisi dei profili di produzione tipici.

    Lezione 6: Iter di Valutazione ed autorizzazione ambientale di un impianto produttivo di interesse nazionale (VAS - VIA - AIA); Eco-Management and Audit Scheme (EMAS)

    Esercitazione 1: Stima delle emissioni locali e globali delle industrie energetiche (NFR Sector 1.A.1) nei diversi paesi europei. Calcolo dei fattori di emissione medi per mix tecnologico attuale e futuro.

    Lezione 7: Costo della flessibilità: Impatto economico e ambientale di una gestione flessibile dei generatori tradizionali, Emissioni durante i transitori di avviamento, impatto sui costi di manutenzione.

    Seminario: Monitoraggio e manutenzione degli impianti Eolici e Fotovoltaici

    TESTI/BIBLIOGRAFIA

    Materiale del corso disponibile su Aulaweb (https://www.aulaweb.unige.it)

    IEA, World Energy Outlook 2021

    EU reference scenario 2020 : energy, transport and GHG emissions : trends to 2050, Publications Office, 2021, https://data.europa.eu/doi/10.2833/35750

    Europe's onshore and offshore wind energy potential - An assessment of environmental and economic constraints

    IPCC, Reference Document on Best Available Techniques on Large Combustion Plant

    Air quality in Europe —2020 report

    EEA Report

    EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook 2019

    DOCENTI E COMMISSIONI

    Commissione d'esame

    ALESSANDRO SORCE (Presidente)

    STEFANO BARBERIS

    DARIA BELLOTTI

    ALBERTO VANNONI

    LEZIONI

    Orari delle lezioni

    L'orario di tutti gli insegnamenti è consultabile su EasyAcademy.

    ESAMI

    MODALITA' D'ESAME

    Esame Orale

    MODALITA' DI ACCERTAMENTO

    I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno dati nel corso delle lezioni. L’esame orale verterà principalmente sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze.

    Gli studenti con disturbi dell'apprendimento ("disturbi specifici dell'apprendimento", DSA) potranno utilizzare modalità e supporti specifici che verranno di volta in volta stabiliti d'intesa con il delegato dei corsi di Ingegneria nella Commissione per l'inclusione Studenti con disabilità

    Calendario appelli

    Data Ora Luogo Tipologia Note
    13/01/2023 09:30 GENOVA Orale
    31/01/2023 09:30 GENOVA Orale
    17/02/2023 09:30 GENOVA Orale
    09/06/2023 09:30 GENOVA Orale
    23/06/2023 09:30 GENOVA Orale
    19/07/2023 09:30 GENOVA Orale
    04/09/2023 09:30 GENOVA Orale