Analisi delle implicazioni della catena corta nei sistemi gas to wire

In the twentieth century the oil has been the main source of primary energy. Its importance in economical and social development during the last 100 years has been so great to name the last century as the “oil century”. Yet, the current century appears as the “sustainable development century”, during which all the problems concerning the environmental impact of human activities and the iniquitous repartition of world wealth would be faced. The world population is continuously increasing and requires more and more energy, with the awareness that petroleum would be depleted fast. One of the most attractive alternatives to ensure a sustainable degree of development both for the short and for the medium period with a reduced environmental impact is the natural gas, energy source with a good availability worldwide. Such an energy source, once considered a waste product of oil production, is nowadays valued with the research of new technologies for its effective exploitation and with the development of new facilities for its transport. Nevertheless, transport technologies have limits connected with the amount of gas that can be economically convenient to handle in pipelines. If gas volumes are not big enough to justify the development of transport networks, the evaluation of different technologies will be needed. Furthermore the development of third world countries which own this important energy source should be supported. Gas To Wire systems fit exactly to this contest. GTW consists of a direct and short chain that connects the reservoir with the power plant, to transform the produced gas into electric energy. The aim of this work is to show all the challenge of GTW applications, underlining the low flexibility of those systems. At the same time an economical evaluation of some technologies for increasing system’s flexibility has been carried out. Furthermore, it was possible to define a technical/economical map, which links the system, hypothetically defined by two parameters (load required and distance between power plant and reservoir) with the cheapest technology for obtaining any required flexibility.

Il petrolio ha rivestito una tale importanza nello sviluppo economico e sociale degli ultimi cento anni che oggi il ventesimo secolo viene ricordato come “il secolo del petrolio”. Il secolo attuale si prospetta invece come “il secolo dello sviluppo sostenibile”, nel quale dovranno essere affrontate le problematiche legate all’impatto ambientale delle attività umane e ad una ripartizione iniqua delle ricchezze nel globo. La popolazione mondiale è in continua crescita e richiede sempre più energia, nella consapevolezza che il petrolio è destinato ad un veloce esaurimento. Una delle alternative più promettenti per garantire un buon grado di sviluppo a breve e medio termine con ridotto impatto ambientale è il gas naturale, risorsa energetica dotata di buona disponibilità su scala globale. Tale fonte energetica, un tempo considerata un prodotto di scarto dell’estrazione petrolifera, viene oggi rivalutata con la ricerca di nuove tecnologie per un suo efficace sfruttamento e con lo sviluppo di infrastrutture che ne consentano il trasporto. Ciononostante, le tecnologie di trasporto presentano limiti relativi alla quantità di gas da trasportare: se i volumi di gas non sono sufficientemente ampli da giustificare lo sviluppo di reti di trasporto appare necessaria la ricerca di tecnologie che permettano lo sfruttamento di tale gas, anche nel tentativo di favorire uno sviluppo dei paesi del terzo mondo che possiedono questa importante fonte energetica. È in questo contesto che si inseriscono i sistemi Gas To Wire, consistenti nella realizzazione di una catena diretta e corta per la trasformazione del gas in energia elettrica a breve distanza dai giacimenti. Il presente lavoro si propone di mostrare le principali problematiche correlate all’utilizzo di tali sistemi, studiando in particolare quelle relative alla loro flessibilità. Allo stesso tempo si è proceduto alla valutazione economica di alcune tecnologie mirate all’incremento della flessibilità dei GTW: così facendo è stato possibile definire delle linee guida in base alle quali, una volta definiti due soli parametri caratteristici del sistema (potenza richiesta all’impianto e distanza fra giacimento e impianto stesso) risulta univocamente identificata la tecnologia a cui è conveniente ricorrere per ottenere la flessibilità richiesta.