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CENTRO STUDI DI ECONOMIA E TECNICA DELL’ENERGIA“GIORGIO LEVI CASES”

Sistemi di Stoccaggio Innovativi Abbinati al Recupe ro del Calore di Scarto in Processi Industriale

30 Novembre 2016, Padova, Italia

INTEGRAZIONE TRA SISTEMI DI RECUPERO DEL CALORE E

SISTEMI DI STOCCAGGIO: OPPORTUNITÀ DI RICERCA

ALL’UNIPD

Relatore: Alberto Benato, Ph.D.

Postdoctoral Researcher

Dipartimento di Ingegneria Industriale - dIIUniversità degli Studi di Padova

Integrazione tra sistemi di recupero del calore e si stemi di stoccaggio: opportunità di ricerca all’UNI PDRelatore: Alberto Benato, Dipartimento di Ingegneri a Industriale, Università di Padova

AGENDA

◊ Background

◊ Opportunità di Ricerca

o Tecnologia dei Motori a Fluido Organico

o Sistemi di Stoccaggio Innovativi

o Integrazione tra ORC e PTES

◊ Conclusioni


BACKGROUND

◊ Tecnologia dei Motori a Fluido Organico

• Motivazioni → Soluzione Migliore → Produzione di Energia Elettrica → Sorgenti a Temperatura e Potenza Limitate

• Logica → Selezione del Fluido di Lavoro

• Criteri di Progetto → Turbine

• Caratteristiche → Scambiatori di Calore

• Esempi → Impianto ORC


BACKGROUND

◊ Tecnologie di Stoccaggio dell’Energia Elettrica

• Motivazioni → Necessari → Sistemi di Stoccaggio

• Caratteristiche → Impianti di Stoccaggio

• Campi di Utilizzo

• Tecnologie Consolidate → PHS

• Tipologie Emergenti → PTES


AGENDA

◊ Background





◊ Conclusioni


OdR all’UNIPD: ORC


1) Analisi del Punto di Progetto

2) Analisi in Off-Design

3) Analisi Dinamiche




a) Selezione del Fluido

b) Selezione della Configurazione di Impianto





Codice di Ottimizzazione

Single Objective Multi Objective

Variabili da Ottimizzare

Fluido di Lavoro Configurazione

Ciclo Termodinamico Dim. Componenti

Configurazione Fluido




1) Analisi del Punto di Progetto: Esempio


� Recupero dai Prodotti della Combustione →Turbina a Gas → 600 kW

• Obiettivo → Massimizzazione Potenza Elettrica

• Scelta Fluido → 115 Puri e Relative Miscele

• Configurazioni → 4 Layout di Impianto

• Analisi Energetica, Exergetica ed Economica



2) Analisi di Off-Design

Codice Commerciale

Dimensionamento dei Componenti

Comportamento dell’Impianto

Strategia di Controllo Stimare le Performance




2) Analisi di Off-Design: Esempio


� Recupero dai Prodotti della Combustione →Micro-Turbina a Gas → 65 kW

• Ottimizzazione del Punto di Progetto

• Design Dettagliato dei Componenti

• Studio dell’Off-Design con Differenze Strategie di Controllo



3) Analisi Dinamica

Codice Commerciale

Analizzare Stress sui Componenti

Stima Vita Utile Residua


Decomposizione Fluido Organico



3) Analisi Dinamica: Esempio


� Recupero dai Prodotti della Combustione →Turbina a Gas → 16 MW

• Ottimizzazione del Punto di Progetto

• Analisi di Off-Design

• Analisi Dinamica → Modello Dettagliato →Individuazione Decomposizione Fluido


AGENDA

◊ Background





◊ Conclusioni


OPPORTUNITA’ DI RICERCA all’UNIPD

o Sistemi di Stoccaggio

1) Pumped Hydro Energy Storage

2) Compressed Air Energy Storage

3) Pumped Thermal Electricity Storage







a) Configurazioni Attuali


OdR all’UNIPD: PTES







a) Configurazioni Attuali

b) Sviluppo Configurazioni Alternative

c) Proposta di Brevetto




c) Proposta di Brevetto


• Sviluppo dei Componenti

• Scelta dei Materiali

• Ottimizzazione del Sistema

• Implementazione della Gestione

• Realizzazione di un Prototipo


AGENDA

◊ Background





◊ Conclusioni




• Sistemi Modulari

• Integrabili in Sistemi Elettrici Esistenti

• Opportunità per Paesi in Via di Sviluppo


OdR all’UNIPD: ORC + PTES


AGENDA

◊ Background





◊ Conclusioni


CONCLUSIONI





Grazie dell’Attenzione!!!

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