Modellazione e ottimizzazione di una microturbina per la produzione di energia

Ad oggi la forma prevalente di produzione e trasmissione dell'energia elettrica è di tipo centralizzato, ovvero un sistema in cui l'energia viene generata in grandi centrali e poi distribuita agli utenti finali utilizzando le reti elettriche. Le turbine con cogenerazione si stanno affermando come una strategia efficace per implementare sistemi di produzione energetica decentralizzata. Combinando la produzione di calore ed energia elettrica, si hanno significative diminuzioni di emissioni in atmosfera per unità di potenza utile ricavata, nonché minori perdite dovute alla distribuzione su grande scala. Questo lavoro si propone di modellare il funzionamento di una microturbina a gas con rigenerazione e cogenerazione in ambiente MATLAB. Si esaminano i risultati ottenuti per confrontarli con le prestazioni ottenibili in un ciclo semplice. Si analizzano inoltre i range di funzionamento del turbogas modellato, per fare un confronto tra le sollecitazioni sostenibili da materiali metallici tradizionali e materiali ceramici innovativi. L’obiettivo è dimostrare l’effettivo aumento di efficienza di sistemi combinati rispetto a quelli tradizionali, e le opportunità di sviluppo futuro offerte dai materiali ceramici per la produzione delle palette delle microturbine a gas.