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 di vista 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.

Gli studenti che abbiano certificazioni in corso di validità per Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), per disabilità o altri bisogni educativi sono invitati a contattare il docente e il referente per la disabilità della Scuola Politecnica, Prof. Federico Scarpa (federico.scarpa@unige.it), all’inizio dell’insegnamento per concordare eventuali modalità didattiche e di esame che, nel rispetto degli obiettivi dell’insegnamento, tengano conto delle modalità di apprendimento individuali.

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

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

https://corsi.unige.it/corsi/9270/studenti-orario

Orari delle lezioni

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

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame Orale: presentazione e discussione di un progetto di approfondimento a scelta dello studente attinente ai temi presentati a lezione; ulteriore domanda da parte del docente

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

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