Studio dello sfruttamento energetico di piattaforme offshore dismesse mediante diverse tecnologie a fonti rinnovabili

The recent raising of the problem related to the decommissioning of offshore platforms, and the huge cost involved, has highlighted the need of an accurate evaluation of the feasible alternatives to the disposal in offshore conditions. The thesis work aims to analyze the possible reuse of the platform structure intended to produce renewable energy. Firstly, the paper reviews renewable energy technologies (wind, photovoltaic and ocean energy), hydrogen production methods and the advantages derived from their synergic integration in the platform structure. Subsequently four existing platform, characterized by different external conditions (energy resource level, location, connection to the gas or electric grid), are described and taken into account for the evaluation of the system. Different plant configuration are also considered, such as an electrical connection to the grid or to an operating platform in the nearby, and, in the hydrogen production scenario, different options as the storage in highNpressure vessels or the injection in the natural gas pipeline network. The various solutions are evaluated through HyRigUse, an ExcelNbased software created by the authors, which implement a parametric study of the costs, giving as outputs the main economic values for the investment, the electric energy generated, the hydrogen production and the global conversion efficiency.

La recente diffusione del problema legato alla dismissione delle piattaforme offshore a fine vita produttiva e agli ingenti costi che ne derivano, ha fatto emergere la necessità di valutare le possibili alternative allo smantellamento delle strutture in mare aperto. In quest'ottica, nella tesi in esame, viene analizzato il riutilizzo di una piattaforma per la produzione di energia da fonti rinnovabili; lo studio consiste in una rassegna delle principali tecnologie impiegabili per la produzione elettrica (quali eolico, fotovoltaico e convertitori di energia da moto ondoso e correnti marine) e per la generazione di idrogeno tramite elettrolisi, tenendo in considerazione la loro integrabilità con la struttura della piattaforma e i vantaggi legati alla sinergia tra diversi dispositivi. In seguito, si sono considerati e descritti quattro casi studio: piattaforme caratterizzate da diverse condizioni esterne, quali la distanza dalla costa, i livelli di risorse energetiche a disposizione e la presenza di collegamenti a terra, sia in termini di cavi elettrici che di gasdotti. Sono state, inoltre, considerate diverse configurazioni impiantistiche, come la connessione elettrica a terra o verso una piattaforma attiva nelle vicinanze per alimentarne i carichi e la produzione di idrogeno con immissione in gasdotto preesistente o, alternativamente, con accumulo in serbatoi. Le diverse soluzioni sono state valutate attraverso un software implementato in un foglio di calcolo Excel creato dagli autori della tesi e denominato HyRigUse che, eseguendo un'analisi parametrica dei costi, fornisce in uscita i principali parametri economici dell’investimento, i livelli di produzione di energia elettrica e idrogeno e l’efficienza complessiva dell’impianto.