Analisi numerica di un innovativo sistema “Power-to-Gas” per l’accumulo energetico

Rendine, Andrea (2018) Analisi numerica di un innovativo sistema “Power-to-Gas” per l’accumulo energetico. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Ingegneria energetica [LM-DM270]
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Abstract

In questo lavoro si vuole effettuare lo studio di un particolare sistema di accumulo energetico, di tipo "Power-to-Gas" (P2G). Nel Capitolo 1, dopo una breve introduzione sulle fonti rinnovabili, -alle quali si desidera abbinare un sistema di accumulo al fine di far accoppiare domanda e offerta nel mercato dell'energia - segue una trattazione generale sui vari tipi di sistemi di accumulo esistenti. Nel paragrafo finale si introduce il sistema P2G. Nel Capitolo 2 si descrivono i componenti del sistema, dunque essenzialmente il co-elettrolizzatore e il metanatore. Ci si sofferma sugli elementi innovativi di questi sottosistemi, quali l'utilizzo di un co-elettrolizzatore ad alta temperatura (co-SOEC) e di un metanatore composto da 4 step di metanazione -uno step di reattore Sabatier sperimentale, seguito da tre step componenti un reattore Sabatier commerciale (TREMP). Si prosegue descrivendo i modelli di questi componenti, a cui si aggiunge il sottosistema di compressione del gas uscente dal metanatore. Si descrivono infine i parametri prestazionali che saranno utilizzati per valutare sistemi di questo tipo. Nel Capitolo 3 si esegue un'analisi di pressione: si vogliono studiare le prestazioni del sistema nel momento in cui si introduce una pressurizzazione in una determinata zona dell'impianto. Si prendono in esame diversi casi, oltre a quello base descritto nel Capitolo 2. Questi corrispondono ad una pressurizzazione ante co-SOEC a 60 ba, pressurizzazione post reattore Sabatier sperimentale a 60 bar (interrefrigerata a 200°C e a 25°C), pressurizzazione mista, con due sottocasi, cioè ante co-SOEC (30 bar)+ pre TREMP(si arriva a 60 bar) e ante co-SOEC (30 bar)+ post-TREMP (si arriva a 60 bar). Si descrivono i nuovi tipi di layout (come cambia il caso base) e si scrivono i parametri prestazionali per le diverse configurazioni. Nel Capitolo 4 si opera un confronto tra parametri prestazionali delle diverse configurazioni, e si traggono le conclusioni.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Rendine, Andrea
Relatore della tesi
Correlatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
metanatore,reattore Sabatier,TREMP,pressurizzazione,co-SOEC,analisi di pressione,accumulo energetico,elettrolisi,sistema di accumulo,produzione di gas naturale,metano,Power-to-Gas
Data di discussione della Tesi
24 Luglio 2018
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