Validazione e confronto di algoritmi per il dispacciamento di sistemi poligenerativi

Abstract

Negli ultimi anni, il settore dell'energia ha subito cambiamenti significativi, caratterizzati da bruschi incrementi dei prezzi. Questa situazione ha spinto le aziende manifatturiere, ma anche i grandi fornitori di servizi ad esempio di teleriscaldamento, a porre l’aspetto energetico al centro delle loro politiche aziendali, al fine di individuare la soluzione tecnologica più efficace per ridurre i costi energetici dei propri stabilimenti. Le diverse ESCO, Energy Service Companies, tra cui l'azienda Ego Energy, si sono trovate ad affrontare una crescente domanda di studi di fattibilità per nuove soluzioni energetiche da parte del mondo dell’industria. Lo scopo di questo studio, condotto durante un tirocinio curriculare presso l’azienda Ego Energy, è stato quello di comprendere la logica di funzionamento e convalidare vari algoritmi di calcolo e ottimizzazione di sistemi poligenerativi, anche quelli di natura più complessa. L'obiettivo era di garantire all'azienda la capacità di soddisfare le numerose richieste dei clienti entro tempi ragionevoli e con risultati di qualità. Per convalidare tali sistemi, è stata effettuata un'analisi approfondita, utilizzando i vari software, sullo studio di fattibilità per il rifacimento di un'unità cogenerativa all'interno di una centrale termica che alimenta la rete di teleriscaldamento di Prato Nevoso. Dopo aver confrontato gli algoritmi utilizzati e i risultati ottenuti, è stata condotta un'analisi tecnico-economica considerando diverse dimensioni del nuovo motore al fine di determinare una possibile soluzione ottimale dal punto di vista finanziario. Successivamente, è stato effettuato uno studio aggiuntivo che prevedeva l'implementazione di una pompa di calore in grado di sfruttare l'energia termica residua prodotta dal cogeneratore. È stata eseguita un'analisi tecnico-economica specifica per valutare l'investimento associato a tale soluzione.

In recent years, the energy sector has undergone significant changes, characterised by sharp price increases. This situation has prompted manufacturing companies, but also large service providers such as district heating, to put the energy aspect at the centre of their corporate policies in order to find the most effective technological solution to reduce the energy costs of their plants. The various ESCOs, Energy Service Companies, including Ego Energy, were faced with an increasing demand from industry for feasibility studies for new energy solutions. The aim of this study, conducted during a curricular internship at Ego Energy, was to understand the operating logic and validate various algorithms for calculating and optimising polygenerative systems, including those of a more complex nature. The aim was to ensure the company's ability to meet numerous customer demands within a reasonable timeframe and with quality results. To validate these systems, an in-depth analysis was carried out, using various software, on the feasibility study for the refurbishment of a cogeneration unit within a thermal power station feeding the Prato Nevoso district heating network. After comparing the algorithms used and the results obtained, a technical-economic analysis was carried out considering different sizes of the new engine in order to determine a possible optimal solution from a financial point of view. Subsequently, an additional study was carried out involving the implementation of a heat pump capable of exploiting the residual thermal energy produced by the cogenerator. A specific technical-economic analysis was carried out to assess the investment associated with this solution.