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CODICE 98229
ANNO ACCADEMICO 2024/2025
CFU
SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE ING-IND/31
LINGUA Inglese
SEDE
  • GENOVA
PERIODO 2° Semestre
MATERIALE DIDATTICO AULAWEB

PRESENTAZIONE

L'insegnamento si propone di delineare le tecniche per la gestione dell'energia elettrica, tenendo conto dell'evoluzione in corso dei sistemi energetici e con particolare riguardo a soluzioni innovative, quali smart grid, microreti, sistemi di generazione rinnovabili e distribuiti.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Lo scopo principale del modulo è discutere sia gli aspetti pratici che teorici delle strategie di gestione dell'energia. Più precisamente le tappe fondamentali del modulo potrebbero essere declinate come segue: Strategie per il controllo dei flussi energetici; Strategie di ottimizzazione e gestione; Aspetti pratici applicati alle microreti energetiche intelligenti.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Al termine del corso gli studenti:

- avranno acquisito conoscenze sull'evoluzione dei sistemi per generazione, trasporto, distribuzione ed utilizzo dell'energia elettrica

- avronno acquisito una conoscenza dei sistemi utilizzati per la gestione di una infrastruttura energetica

- saprenno applicare sempici tecniche per la gestione ottimale di un sistema di generazione e consumo dell'energia (quale una microrete)

- sapranno applicare semplici tecniche per il dimensionamento di massima

PREREQUISITI

Il corso non richiede prerequisiti, tuttavia la conoscenza di Python e dell'uso del modulo PuLP può essere utile per lo svolgimento di esercitazioni e progetti di ricerca.

MODALITA' DIDATTICHE

Durante le lezioni frontali verranno alternati contenuti teorici e l'applicazione pratica delle metodologie relative alla strategia di gestione dell'energia, basati su semplici esempi. Verranno inoltre proposti progetti di lavoro, in cui verrà chisto di sviluppare alcuni degli esempi applicativi presentati a lezione. 

PROGRAMMA/CONTENUTO

Evoluzione delle infrastrutture energetiche .  Evoluzione storica dell'infrastruttura elettrica a partire dalle reti elettriche tradizionali, presentando anche le principali innovazioni tecnologiche. Sistemi ed infrastrutture innovative: smart grid, virtual power plant, microreti, ecc... 

Dispositivi e sistemi in un'infrastruttura energetica evoluta. 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 (ad esempio sistemi ad assorbimento). Inoltre, verranno analizzate le tecnologie di cogenerazione e di trigenerazione, nonché i sistemi di accumulo elettrico.

Gestione ottimale.  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. Gli esempi riguarderanno in particolare il caso di sistemi di generazione distribuita e microreti. 

 

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

MANSUETO ROSSI (Presidente)

DANIELE MESTRINER

MASSIMO BRIGNONE (Presidente Supplente)

LEZIONI

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Discussione orale, basata sui progetti proposti e sull'applicazione delle tecniche studiate ad esempi pratici.

 

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Gli studenti saranno valutati su argomenti teorici presentati a lezione, ed inoltre esercizi e progetti dedicati ad affrontare questioni specifiche all'interno di problemi realistici proposti durante l'insegnamento. L'esame finale sarà svolto in forma orale, compresa la revisione e discussione degli esercizi e progetti svolti.

Calendario appelli

Data appello Orario Luogo Tipologia Note
07/01/2025 09:30 GENOVA Orale Room B3
03/02/2025 09:30 GENOVA Orale B3
03/06/2025 09:30 GENOVA Orale
16/06/2025 09:30 GENOVA Orale
30/06/2025 09:30 GENOVA Orale
14/07/2025 09:30 GENOVA Orale
01/09/2025 09:30 GENOVA Orale

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Istruzione di qualità
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Energia pulita e accessibile
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