PRESENTAZIONE

L'insegnamento descrive la struttura del sistema elettrico nazionale, il funzionamento del mercato elettrico e le forme di incentivazione per gli impianti cogenerativi ad alto rendimento, gli impianti a fonte rinnovabile e le comunità energetiche; fornisce inoltre strumenti per effettuare analisi di business plan in ambito energetico.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'insegnamento è progettato per fornire le competenze teoriche e metodologiche necessarie alla comprensione delle più importanti problematiche dei moderni sistemi elettrici di potenza, con particolare riferimento all'integrazione delle fonti energetiche rinnovabili (FER) e all'impatto che il cambiamento delle caratteristiche delle unità di generazione determina nella gestione della rete elettrica. L'insegnamento, con forti connotazioni interattive, si propone di affiancare alle lezioni teoriche un'ampia parte "esperienziale" in cui, attraverso l'utilizzo di software dedicati, lo studente può applicare in prima persona quanto appreso durante le spiegazioni teoriche."

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Analizzare la struttura del sistema elettrico nazionale ed europeo, con particolare attenzione alla produzione, alla trasmissione e alla distribuzione dell'energia elettrica. Analizzare il funzionamento dei mercati dell'energia e i meccanismi nazionali di incentivazione degli impianti a fonte rinnovabile, degli impianti di cogenerazione ad alto rendimento e delle comunità energetiche rinnovabili. Risolvere esercizi sui mercati dell'elettricità e sul calcolo degli incentivi alla cogenerazione ad alto rendimento. Sviluppare analisi di business plan nel settore dell'energia. Calcolare il costo livellato dell'elettricità per le diverse tecnologie di generazione.

PREREQUISITI

Buona conoscenza dei circuiti elettrici, delle macchine elettriche e dei sistemi energetici.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni teoriche ed esercitazioni in aula. Organizzazione di seminari tenuti da esperti provenienti dal mondo industriale.

PROGRAMMA/CONTENUTO

- Dati sulla produzione e sul consumo di energia elettrica in Italia e nel mondo.

- Architettura del sistema elettrico nazionale: produzione, trasmissione (in corrente alternata e in corrente continua) e distribuzione. Strategie di gestione e controllo del sistema elettrico nazionale.

- Generazione distribuita: aspetti tecnici ed economici.

- Il mercato elettrico liberalizzato: aspetti normativi, principali attori coinvolti, il mercato a pronti (MGP, MSD, MPEG, MI) e il mercato a termine. Strategie per la gestione degli impianti a fonte rinnovabile e per la risoluzione delle congestioni. Zona splitting e formazione dei prezzi nel mercato.

- Meccanismi di incentivazione degli impianti a fonte rinnovabile, degli impianti cogenerativi ad alto rendimento e delle comunità energetiche rinnovabili. Aspetti legislativi (nazionali ed europei) e tecnici.

- Sviluppo di modelli di business plan nel settore dell'energia. Calcolo di indicatori economici: Valore Attuale Netto, Tasso Interno di Redditività, Tempo di ritorno dell'investimento, ecc.

- Definizione di metodologie di calcolo del Levelized Cost of Energy (LCOEn) e delle sue varianti (LCOE, LCOH, LCOC, LCOEx) per singoli impianti di generazione, microreti e comunità energetiche rinnovabili.

- Analisi della bolletta dell'energia elettrica. Penali tariffarie sugli assorbimenti reattivi con cenni alla tecniche di rifasamento dei carichi.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

- Materiale didattico fornito dai docenti

Libri consigliati:

- Bracco S., Brignone M., Delfino F., Procopio R., Robba M., Rossi M., Microgrids Design and Operation – Toward Smart Energy in Cities, Artech House, Boston, USA, 2018.

- De Simón-Martín M., Bracco S., Piazza G., Pagnini L.C., González-Martínez A., Delfino F., Levelized Cost of Energy in Sustainable Energy Communities. A Systematic Approach for Multi-Vector Energy Systems, Springer Briefs in Applied Sciences and Technologies, Springer, Cham (Switzerland), 2022.

- Kirschen D., Strbac G., Fundamentals of Power System Economics, Wiley, 2004.

- Guerrero J., Vasquez J., Microgrids: Control and Operation, Wiley-IEEE, 2015.

- Kundur P., Power System Stability and Control, McGraw-Hill Professional, 1994.

- Wood A.J., Wollenberg B.F., Sheblé G.B., Power Generation, Operation, and Control, 3rd Edition, 2013.

DOCENTI E COMMISSIONI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/10170/studenti-orario

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame scritto consiste nella risoluzione di esercizi numerici, con anche eventuali domande a risposta multipla, inerenti gli argomenti trattati a lezione e durante i seminari. L'esame orale (facoltativo), se superato con successo, può permettere allo studente di incrementare il voto conseguito nell'esame scritto.

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.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'esame scritto sarà volto alla verifica delle capacità degli alunni di risolvere esercizi numerici sugli argomenti proposti a lezione. L'esame orale (facoltaivo) sarà volto alla verifica delle capacità degli alunni di ragionare su quanto appreso e utilizzare un linguaggio tecnico appropriato.