Obiettivi Formativi

Conoscenza generale dei principi operativi degli impianti di generazione di energia elettrica da fonti rinnovabili con particolare enfasi ai sistemi eolici e fotovoltaici. Capacità di valutare la producibilità di impianti di generazione dell''energia elettrica da fonti rinnovabili. Capacità progettare sistemi eolici e fotovoltaici.

Metodi didattici

Lezioni frontali ed esercitazioni

Prerequisiti

Elettrotecnica, Sistemi Elettrici, Macchine Elettriche, Elettronica Industriale di Potenza, Azionamenti Elettrici.

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale

Programma del Corso

Contenuti del corso Partendo dalle basi teoriche di impianti elettrici, elettronica di potenza ed azionamenti elettrici, il corso si propone di fornire una conoscenza generale dei principi operativi dei sistemi di generazione dell'energia elettrica da fonte rinnovabile con particolare enfasi sui sistemi eolici, fotovoltaici e micro-idroelettrici, nonché di sviluppare la capacità di valutare la producibilità di energia elettrica e la capacità di progettare impianti eolici e fotovoltaici. Programma del corso • Introduzione: Le energie rinnovabili. Produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili. La rete di trasmissione e distribuzione dell'energia elettrica. Il mercato elettrico. Sistemi di accumulo dell'energia elettrica. Meccanismi di incentivazione. Smart e micro grid. • Impianti eolici: Componenti di un aerogeneratore e dispositivi di controllo. Alternatori. Convertitori Statici di Potenza. Trasformatori. Turbine eoliche a velocità costante ed a velocità variabile. Controllo della velocità e della potenza generata. Effetti sulla rete elettrica. Schemi di controllo. Analisi di producibilità. Criteri di progettazione. • Impianti fotovoltaici: Radiazione diretta, diffusa, riflessa e totale. Stima della radiazione media. Funzionamento di una cella fotovoltaica. Tipi di celle fotovoltaiche. Rendimento. Punto di massima potenza. Influenza dell'irraggiamento e della temperatura. Moduli, stringhe e campi fotovoltaici. Connessione in serie ed in parallelo. Struttura degli impianti fotovoltaici: inverter centralizzato, convertitore di stringa, moduli AC e moduli DC. Inverter: struttura a singolo e doppio stadio, con o senza trasformatore di isolamento. Filtri. Protezione contro sovracorrenti, sovratensioni e per contatti diretti e indiretti. Impianti grid-connected e ad isola. Rendimento. Valutazione della producibilità. Schemi di impianto. Criteri di progettazione. • Impianti mini e micro-idroelettrici: Tipi di turbine. Curve di rendimento. Tipologie di impianto. Analisi di producibilità. Criteri di progettazione. • Impianti di generazione che sfruttano le correnti marine e le maree e l’energia delle onde: Tipologie di impianto. Esercitazioni Un elemento fondamentale di questo corso è la partecipazione ad un progetto di gruppo in cui sono messi in pratica i concetti teorici presentati e sono utilizzati strumenti software professionali per la progettazione di impianti fotovoltaici ed eolici.