Tesi di dottorato

I sistemi con microturbine a gas rappresentano oggi una tecnologia promettente con un'interessante efficienza energetica globale per applicazioni cogenerative e trigenerative, in grado di utilizzare una varietà di combustibili e di produrre calore ad energia elettrica come unità indipendenti o collegati in parallelo alla rete.   A causa dei costi iniziali più elevati rispetto alle più comuni tecnologie alternative e di una limitata efficienza elettrica diventano un'interessante soluzione nel momento in cui sia possibile sfruttare efficacemente il calore di scarto.Questo implica la necessità di effettuare una anlisi di fattibilità caso per caso sulla base del reale fabbisogno termico ed elettrico dell'utenza, tenendo conto dell'elevata variabilità dei costi del combustibile e dei prezzi dell'energia elettrica indotti dalla liberalizzazione del mercato dell'energia, e ricercando volta per volta la più conveniente modalità di gestione del sistema. Il presente lavoro riporta lo studio e la realizzazione di un codice di calcolo in grado di valutare l'esercizio di una microturbina a gas e di effettuare l'analisi economica per una gestione ottimizzata del gruppo in base al fabbisogno termico ed elettrico e alle condizioni tariffarie e normative reali. Si fa riferimento alla microturbina Turbec T100 PH, un'unità cogenerativa, i cui dati resi disponibili dalla casa madre e rilevati mediante un impianto sperimentale hanno consentito la validazione della porzione di codice relativa all'esercizio del sistema nelle diverse condizioni di carico e ambientali. Infine, per illustrare le applicazioni del codice di gestione del sistema si è valutato un caso reale per il quale, in particolare, si è riscontrata la convenienza di gestire l'impianto in modalità diverse in diversi periodi dell'anno. Ciò evidenzia l'utilità di una conduzione automatica che moduli in tempo reale la funzionalità del sistema scegliendo l'opportunità logica.