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Il corso si propone di fornire le conoscenze inerenti le tecnologie di produzione e di gestione di energia da fonte rinnovabile attraverso la trattazione dei componenti e dei sistemi. In particolare, i contenuti concettuali e metodologici, con riferimento anche agli aspetti economici e legislativi, si inquadrano nel processo di transizione verso le reti attive e dei sistemi di produzione di energia elettrica distribuita sulle reti elettriche di media e bassa tensione. L’attenzione verrà focalizzata sulle metodologie più moderne per la gestione dell’energia elettrica introducendo il concetto di smart grid e di tutte le tecnologie per la gestione della domanda di energia elettrica e della produzione da fonte rinnovabile anche attraverso i sistemi di accumulo.
Competenze specifiche inerenti a: -Tecnologie di produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile; - Tecnologie per l'accumulo di energia elettrica; - metodologie per la gestione intelligente della domanda di energia elettrica; - metodologie per la gestione intelligente della produzione da fonte rinnovabile; - metodologie per la gestione intelligente dei sistemi di accumulo; - architetture di controllo di una smart grid; - metodologie per la gestione aggregata di più smart grids. Competenze trasversali inerenti a: - Metodologie di progettazione - Problem solving - Team work
SITUAZIONE ENERGETICA NEL MONDO, IN EUROPA E IN ITALIA. LE ENERGIE DA FONTE RINNOVABILE: DIFFUSIONE DELLE RINNOVABILI IN ITALIA. LA GENERAZIONE DISTRIBUITA E LE FONTI RINNOVABILI. CONNESSIONE ALLA RETE ELETTRICA DELLA GENERAZIONE DISTRIBUITA. ENERGIA DA FONTE FOTOVOLTAICA. ENERGIA DA FONTE EOLICA. L’IDROELETTRICO. ENERGIA GEOTERMICA. ENERGIA DA BIOMASSE. SISTEMI DI STORAGE. LE SMART GRID.LE CRITICITÀ DEL SISTEMA ELETTRICO ATTUALI. INTEGRAZIONE DELLE FONTI RINNOVABILI NELLE SMART GRID: GESTIONE INTELLIGENTE DELLA RETE ELETTRICA PER L’EFFICIENZA ENERGETICA E LA QUALITÀ DEL SERVIZIO.
Lezioni teoriche ed esercitazioni tramite proiezione di slides e uso di PC. Attività sperimentale in laboratorio. In caso di specifiche esigenze, il corso potrà essere erogato a distanza. Nel caso di erogazione della didattica a distanza, per motivi di sicurezza sanitaria, le modalità di svolgimento delle lezioni sono di tipo sincrono, tramite lo strumento MS TEAMS, nei tempi fissati dall’orario ufficiale delle lezioni, con contestuale video-registrazione delle stesse lezioni che vengono rese disponibili agli studenti per una fruizione asincrona.
Lo studente deve dimostrare di saper conoscere le tecnologie di produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile, le tecnologie per l'accumulo di energia elettrica; le metodologie per la gestione intelligente della domanda di energia elettrica; le metodologie per la gestione intelligente della produzione da fonte rinnovabile; le metodologie per la gestione intelligente dei sistemi di accumulo; le architetture di controllo di una smart grid; le metodologie per la gestione aggregata di più smart grids, nonché deve dimostrare di saper progettare secondo la normativa vigente un impianto di utente attivo allacciato alla rete di distribuzione bT e MT. Durante il corso lo studente, singolarmente o in team, deve sviluppare sotto la supervisione del docente un progetto di massima di un impianto di utente attivo secondo la Norma CEI 0-16 allacciato alla rete di distribuzione in MT. L’esame finale tende a valutare: a) la conoscenza e la comprensione di tutti gli argomenti del corso; b) la competenza nel comunicare, in maniera chiara e sintetica, il lavoro svolto ed i risultati ottenuti, con rigore e proprietà di linguaggio; c) la competenza nell’analisi critica delle scelte progettuali e dei risultati in generale. La valutazione è basata su una prova scritta facoltativa che tende a dimostrare il punto a). La prova orale, di durata generalmente di due ore, consiste nell’illustrare l’attività di progetto più nel rispondere ad alcuni quesiti teorici che vertono su tutti gli argomenti del corso. Il requisito espresso nel punto a) è una condizione necessaria per il superamento della prova. Saranno attribuiti voti nella fascia di eccellenza (27-30) a chi ha mostrato brillantezza in tutt’e tre gli aspetti qualitativi e, soprattutto, denota prontezza anche nell’individuare approcci a problematiche simili a quelle già affrontate. Saranno invece classificati in una fascia intermedia (18-26) gli studenti meno efficaci rispetto ai punti b) e c). Nel caso in cui l’esame dovesse essere sostenuto a distanza, le modalità operative di conduzione dell’esame on-line saranno basate sulle indicazioni definite dalle relative Linee Guida dell’Ateneo.
James Momoh, "Smart Grid: Fundamentals of Design and Analysis", Wiley, IEEE press Dispense del Docente.
Nessuno
SITUAZIONE ENERGETICA NEL MONDO, IN EUROPA E IN ITALIA. Ore di Lez.: 1 Ore di Es. : 0 Ore di Lab.:0 ore di Studio: 3 LE ENERGIE DA FONTE RINNOVABILE: DIFFUSIONE DELLE RINNOVABILI IN ITALIA. Ore di Lez.: 1 Ore di Es. : 0 Ore di Lab.: 0 ore di Studio: 3 LA GENERAZIONE DISTRIBUITA E LE FONTI RINNOVABILI. Ore di Lez.: 2 Ore di Es. : 1 Ore di Lab.: 0 ore di Studio: 6 CONNESSIONE ALLA RETE ELETTRICA DELLA GENERAZIONE DISTRIBUITA. Ore di Lez.: 3 Ore di Es. : 1 Ore di Lab.: 0 ore di Studio: 9 ENERGIA DA FONTE FOTOVOLTAICA. Ore di Lez.: 2 Ore di Es. : 1 Ore di Lab.: 2 ore di Studio: 6 ENERGIA DA FONTE EOLICA. Ore di Lez.: 2 Ore di Es. : 1 Ore di Lab.: 0 ore di Studio: 6 L’IDROELETTRICO. Ore di Lez.: 2 Ore di Es. : 1 Ore di Lab.: 0 ore di Studio: 6 ENERGIA GEOTERMICA. Ore di Lez.: 2 Ore di Es. : 1 Ore di Lab.: 0 ore di Studio: 6 ENERGIA DA BIOMASSE. Ore di Lez.: 2 Ore di Es. : 1 Ore di Lab.: 1 ore di Studio: 6 SISTEMI DI STORAGE. Ore di Lez.: 2 Ore di Es. : 1 Ore di Lab.: 1 ore di Studio: 6 LE SMART GRID.LE CRITICITÀ DEL SISTEMA ELETTRICO ATTUALI. Ore di Lez.: 5 Ore di Es. : 6 Ore di Lab.: 4 ore di Studio: 19 INTEGRAZIONE DELLE FONTI RINNOVABILI NELLE SMART GRID: GESTIONE INTELLIGENTE DELLA RETE ELETTRICA PER L’EFFICIENZA ENERGETICA E LA QUALITÀ DEL SERVIZIO. Ore di Lez.: 4 Ore di Es. : 6 Ore di Lab.: 4 ore di Studio: 16 Preparazione Progetto: Ore impegno: 20 Preparazione Esame: ore impegno: 8 Ore per sostenere prova scritta: 3 Ore per sostenere colloquio: 2
The course aims to provide knowledge about the technologies of production and management of energy from renewable sources through the handling of components and systems. In particular, the conceptual and methodological, with reference also to the economic and legislative, are part of the process of transition to the active networks and systems for power production distributed on electricity networks of medium and low voltage. The attention will be focused on the newer technologies for electrical energy management by introducing the concept of smart grid and all technologies for the management of electricity demand and production from renewable sources through the storage systems.
Knowledge of Physics, Electronics and Electrical Systems
Specific skills related to: -Technologies Production of electricity from renewable sources; - Technologies for the storage of electrical energy; - Methodologies for the intelligent management of electricity demand; - Methodologies for the intelligent management of production from renewable sources; - Methodologies for the intelligent management of storage systems; - Control architectures of a smart grid; - Methodologies for managing aggregate more smart grids. Transversal skills related to: - Design methodologies - Problem solving - Team work
ENERGY SITUATION IN THE WORLD, IN EUROPE AND IN ITALY. ENERGY FROM RENEWABLE SOURCES: DISCLOSURE OF RENEWABLE IN ITALY. THE DISTRIBUTED GENERATION AND RENEWABLE ENERGY. ELECTRICAL CONNECTION OF DISTRIBUTED GENERATION. SOLAR ENERGY SOURCE. WIND ENERGY SOURCE. HYDRO POWER. GEOTHERMAL ENERGY. ENERGY FROM BIOMASS. STORAGE SYSTEMS. THE SMART GRID.LE CRITICAL SYSTEM ELECTRIC CURRENT. INTEGRATION OF RENEWABLE ENERGY IN THE SMART GRID: INTELLIGENT MANAGEMENT NETWORK POWER ENERGY EFFICIENCY AND QUALITY OF SERVICE.
Theoretical lessons and through projection of slides and use of the PC. Experimental activity in the laboratory. In case of specific needs, the course can be delivered remotely. In the case of distance teaching, for health safety reasons, the methods of conducting the lessons are synchronous, using the MS TEAMS tool, within the times set by the official lesson time, with contextual video recording of the same lessons. which are made available to students for asynchronous use.
The student must demonstrate to know the technologies of production of electricity from renewable sources, technologies for the storage of electricity; the methods for the smart management of electricity demand; the methods for the smart management of production from renewable sources; the methods for the smart management of storage systems; the control architectures of a smart grid; the methodologies for the aggregate management of more smart grids, as well as the demonstration of being able to design an active user plant connected to the bT and MT distribution network in accordance with current standard. During the course the student, individually or in a team, must develop under the supervision of the teacher a project of an active user plant according to the CEI 0-16 Standard connected to the MV distribution network. The final exam tends to evaluate: a) knowledge and understanding of all course topics; b) the ability to communicate, in a clear and concise manner, the work done and the results obtained, with rigor and ownership of language; c) competence in the critical analysis of design choices and results in general. The assessment is based on an optional written test which tends to demonstrate point a). The oral exam, usually lasting two hours, consists in illustrating the project activity more in answering some theoretical questions that concern all the topics of the course. The requirement expressed in point a) is a necessary condition for passing the test. Candidates will be awarded in the range of excellence (27-30) to those who showed brilliance in all three aspects of quality and, above all, denotes readiness also in identifying approaches to problems similar to those already dealt with. On the other hand, students who are less effective compared to points b) and c) will be classified in an intermediate band (18-26). In the event that the exam should be taken remotely, the operating methods of conducting the online exam will be based on the indications defined by the relevant University Guidelines.
James Momoh, "Smart Grid: Fundamentals of Design and Analysis", Wiley, IEEE Press Notes of the Teacher
None
ENERGY SITUATION IN THE WORLD, IN EUROPE AND IN ITALY. Hours Lez .: 1 hours Ex.: 0 hours Lab.: 0 hours Studio: 3 ENERGY FROM RENEWABLE SOURCES: DISCLOSURE OF RENEWABLE IN ITALY. Hours Lez .: 1 hours Ex.: 0 hours Lab .: 0 hours Studio: 3 THE DISTRIBUTED GENERATION AND RENEWABLE ENERGY. Hours Lez .: 2 hours Ex. 1 hours Lab .: 0 hours of study: 6 ELECTRICAL CONNECTION OF DISTRIBUTED GENERATION. Hours Lez .: 3 hours Ex. 1 hours Lab .: 0 hours of study: 9 SOLAR ENERGY SOURCE. Hours Lez .: 2 hours Ex. 1 hours Lab .: 2 hours of study: 6 WIND ENERGY SOURCE. Hours Lez .: 2 hours Ex. 1 hours Lab .: 0 hours of study: 6 HYDRO POWER. Hours Lez .: 2 hours Ex. 1 hours Lab .: 0 hours of study: 6 GEOTHERMAL ENERGY. Hours Lez .: 2 hours Ex. 1 hours Lab .: 0 hours of study: 6 ENERGY FROM BIOMASS. Hours Lez .: 2 hours Ex. 1 hours Lab .: 1 hour of study: 6 STORAGE SYSTEMS. Hours Lez .: 2 hours Ex. 1 hours Lab .: 1 hour of study: 6 THE SMART GRID.LE CRITICAL SYSTEM ELECTRIC CURRENT. Hours Lez .: 5 hours Ex. 6 hours Lab .: 4 hours of study: 19 INTEGRATION OF RENEWABLE ENERGY IN THE SMART GRID: INTELLIGENT MANAGEMENT NETWORK POWER ENERGY EFFICIENCY AND QUALITY OF SERVICE. Hours Lez .: 4 hours Ex. 6 hours Lab .: 4 hours of study: 16 Thesis preparation: Hours commitment: 20 Exam Preparation: hour commitment: 8 Hours to support the written test: 3 Hours to support colloqium: 2