Appunti di Produzione di potenza da fonti rinnovabili

Appunti che contengono il programma completo trattato durente il corso del prof Silva: - Introduzione e prospettive: Il potenziale delle energie rinnovabili. Tipologie delle varie fonti e problematiche connesse al loro utilizzo per produzione di elettricità su scala industriale. Le incentivazioni per lo sviluppo. Situazione attuale e scenari di previsione. - Energia eolica: Teoria di Betz e leggi di funzionamento, tipologie di macchine, applicazioni. Criteri di dimensionamento, regolazione e curve caratteristiche. Accoppiamento con il generatore, elettronica di potenza per il controllo dei giri. Caratterizzazione anemologica di un sito e analisi di redditività di un impianto eolico. Impatto ambientale di un’installazione eolica. Parchi eolici off-shore. Mini-eolico. - Energia geotermica: Tipologie di sorgenti geotermiche: bacini idrotermali a liquido e a vapore dominante, a rocce calde (hot dry rocks). Tecniche di esplorazione e perforazione. Impianti per la produzione di energia elettrica: a vapore diretto, a flash, impianti binari. Impianti ORC. Impianti cogenerativi. Aspetti progettuali, problematiche relative ai fluidi geotermici e impatto ambientale. - Energia da biomasse: Tipologie di biomasse e potenzialità. Sistemi di conversione con caldaie a griglia: cicli a vapore d’acqua e ORC. Impianti di trattamento fumi. Sistemi di digestione anaerobica per la produzione di biogas. Analisi LCA del ciclo delle biomasse. - Energia solare: La radiazione solare: angoli caratteristici e spettro solare. Strumenti di misura della radiazione. - Energia solare fotovoltaica: effetto fotoelettrico, processi di ottenimento del silicio e fabbricazione delle celle fotovoltaiche, caratteristica elettrica della cella e inserimento in un circuito, inverter e sistemi di condizionamento della potenza. Criteri di dimensionamento di un impianto in isola e connesso in rete. Celle a film sottile e multi-giunzione, recenti evoluzioni tecnologiche. Fotovoltaico a concentrazione. - Energia solare termodinamica: classificazione dei sistemi a concentrazione. Collettori ciclindrico-parabolici, a disco parabolico, sistemi Fresnel, impianti a ricevitore centrale. Prestazioni di un collettore a concentrazione, superfici selettive. Fluidi di lavoro e serbatoi di accumulo termico. Dimensionamento di una centrale solare. Logiche di gestione dell’impianto e stima della producibilità annua. Sistemi a concentrazione puntuale con motori Stirling. - Energia da impianti mini-idroelettrici: Tipologie di impianti e macchine idrauliche. Potenzialità della risorsa. Criteri di dimensionamento di una centrale ad acqua fluente, modalità di gestione. Impatto ambientale. - Energia dal mare: Classificazione delle tecnologie disponibili o in fase di sperimentazione: energia dalle correnti marine, dal moto ondoso, dalle maree, impianti che sfruttano il gradiente termico degli oceani (OTEC). Integrazione con impianti di dissalazione.