31407 - PRODUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA T

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Energia pulita e accessibile

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso riguarda la produzione di energia elettrica dalle diverse fonti primarie di energia (anche rinnovabili) e fornisce le conoscenze di base riguardanti l’esercizio e il controllo della produzione in un mercato elettrico liberalizzato.

Contenuti

L'insegnamento 37348 - SISTEMI DI PRODUZIONE E CONVERSIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA T (9 CFU) per la laurea triennale in Ingegneria Energetica è composto da due moduli:

  • modulo 1  da 6 CFU
  • modulo 2  da 3 CFU 

Il modulo 1 costituisce un insegnamento autonomo per gli studenti del corso di Laurea in Ingegneria dell’Energia Elettrica denominato "31407 - PRODUZIONE DELL'ENERGIA ELETTRICA T"

Programma del modulo 1 (6 CFU)

  • per il terzo anno del corso di Laurea in Ingegneria Energetica e
  • per il terzo anno del corso di Laurea in Ingegneria dell’Energia Elettrica

- la trasmissione dell’energia elettrica, le equazioni ed i circuiti elettrici equivalenti delle linee elettriche, le espressioni della potenza di transito, relazione tra tensione di un nodo della rete e la potenza scambiata nel nodo, calcolo della ripartizione dei flussi di potenza con il metodo “in corrente continua”;

- il funzionamento degli alternatori in parallelo con la rete, la caratteristica statica di trasmissione, le curve di prestazione limite;

- la regolazione della frequenza, la caratteristica statica dei regolatori di velocità, la regolazione frequenza-potenza;

- il dispacciamento economico, le curve di costo delle centrali termoelettriche, gli effetti dei limiti tecnici delle centrali e delle linee di trasporto, coordinamento delle centrali idroelettriche e termoelettriche, modelli di mercato elettrico, la gestione dei vincoli nelle contrattazioni bilaterali e nel mercato centralizzato, i prezzi nodali dell’energia, i mercati dei diritti di trasmissione;

- gli impianti eolici, relazione tra la velocità del vento e la potenza convertita, le regolazioni e le regioni di funzionamento, le configurazioni di turbine a velocità variabile;

- gli impianti fotovoltaici, principio di funzionamento e circuito elettrico equivalente delle celle fotovoltaiche, caratteristica corrente-tensione ed effetto dell’irraggiamento, della temperatura e delle perdite, caratteristica potenza-tensione ed inseguimento del punto di massima potenza.

Programma del modulo 2 (3 CFU)

  • per il terzo anno del corso di Laurea in Ingegneria Energetica

- il trasformatore, struttura e principio di funzionamento, circuiti equivalenti, prova a vuoto ed in cortocircuito, trasformatori trifase, gruppo orario, 

- la macchina sincrona: struttura e principio di funzionamento, reazione di indotto, diagrammi di funzionamento, espressioni delle potenze attiva e reattiva erogate;

- la macchina asincrona: struttura e principio di funzionamento, circuiti equivalenti, caratteristica meccanica;

- elettronica di potenza e convertitori: ponti raddrizzatori monofase e trifase, chopper ad uno e a due quadranti, modulazione PWM, inverter monofase e trifase a tensione impressa.

Testi/Bibliografia

Dispense delle lezioni sono disponibili su https://virtuale.unibo.it/course/view.php?id=21631

Per approfondimenti si consiglia la consultazione dei testi indicati nelle dispense.

Metodi didattici

Il corso è erogato in lezioni frontali (per un totale di 60 ore per modulo 1 e 30 ore per il modulo 2). Gli argomenti del corso sono trattati teoricamente e mediante esempi numerici. Durante le lezioni si fa uso del materiale didattico messo preventivamente a disposizione agli studenti, tranne che per eventuali approfondimenti seminariali.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova d’esame è orale, è unica per entrambi i moduli e richiede la risposta ad almeno tre quesiti. Durante l’esame può essere richiesta la risoluzione di un esercizio sul calcolo dei flussi di potenza, o sulla regolazione della frequenza o sul dispacciamento economico, per cui si invita lo studente a munirsi di calcolatrice.

Il voto è assegnato, tenendo conto dei cfu dei due moduli, a seconda del livello di conoscenza degli argomenti del programma, della capacità di utilizzare appropriatamente il lessico tecnico e di enunciare sinteticamente i concetti più importanti, le ipotesi adottate, le procedure, i risultati.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Fabio Napolitano