Valutazione numerica comparativa dell'impatto locale e globale di sistemi energetici cogenerativi

In questo lavoro si è svolto uno studio numerico sistematico dell’impatto ambientale nei sistemi energetici cogenerativi alimentati a gas naturale, mediante l’implementazione di indicatori in grado di quantificare sia l’impatto locale che l’impatto globale; in particolare si è fatto riferimento alle emissioni di NOx, CO e CO2, le principali sostanze inquinanti gassose imputabili a tali sistemi energetici. Lo studio è iniziato analizzando la legislazione relativa agli impianti cogenerativi stabilendo gli indici ambientali che sono stati poi utilizzati nel lavoro per la valutazione numerica dell’impatto sull’ambiente rispetto alla produzione separata. Si sono analizzati due metodi per valutare le emissioni, quello della caldaia evitata e quello del PSI. Una prima parte del lavoro è stata dedicata alla ricerca di dati sui sistemi cogenerativi oggi presenti sul mercato. Si sono utilizzati i sistemi cogenerativi della ricognizione per fare tutte le valutazioni sull’impatto ambientale. Una seconda parte del lavoro è poi consistita in una modellazione numerica di alcune architetture cogenerative più rappresentative ritenute di massimo interesse per lo studio utilizzando il programma di simulazione Thermoflex. Si sono riportati, in diversi grafici, gli indici di emissione calcolati in funzione dei rendimenti elettrici dei diversi sistemi considerati; da questi grafici si ottiene la panoramica del beneficio della cogenerazione. Si è poi andati ad esaminare quale impatto avesse il funzionamento con carichi parziali sugli indici di valutazione ambientale e sulle prestazioni energetiche. L’analisi è stata eseguita con carichi al 50% e 75%, due valori significativi per le considerazioni ambientali. Lo studio si è concluso con il calcolo e la valutazione del PSI per la CO2, utilizzando come combustibile una miscela metano – idrogeno al 30%, al 50% e al 70% d’idrogeno per valutare il beneficio sulle emissioni di CO2 con l’utilizzo dell’idrogeno nei sistemi energetici cogenerativi.