Electrical systems have always expressed necessity for being able to accumulate large amounts of energy, in order to balance efficiently different needs of loads (variable in time) compared to large thermoelectric energy plants (characterized by high inertias of operation). The recent introduction in grids of non-programmable energy production plants (based on random sources or combined heat and power) and the request of higher safety and quality service of electricity supply are increasing importance of electrical energy storage (EES). Pumped hydroelectric plants have traditionally carried out this work, but now need to be paired up with other technologies. This thesis focused on the compressed air energy storage (CAES) and performed energy analysis of different "adiabatic" configurations (which not use fuel) coupled to a salt cavern. Analysis concluded that these plants could be technically feasible with current technology and would be able to achieve round-trip efficiencies from 60 to 65 %.

Nei sistemi elettrici si è da sempre manifestata la necessità di poter accumulare grandi quantità di energia, al fine di poter bilanciare in modo efficiente le differenti esigenze dei carichi, variabili nel tempo, con quelle dei grandi impianti di generazione termoelettrici, aventi elevate inerzie di funzionamento. Il recente inserimento in rete di impianti di produzione non programmabili, basati sullo sfruttamento di fonti energetiche aleatorie (es. vento, sole) o sulla tecnica della cogenerazione di energia elettrica e calore, insieme alla ricerca sempre più spinta della sicurezza e della qualità del servizio di fornitura dell’elettricità, stanno accrescendo l’importanza dell’accumulo di energia e ne stanno mutando le esigenze. Sta nascendo, quindi, la necessità di ampliare la capacità di accumulo, tradizionalmente effettuata dall’idroelettrico a pompaggio, anche con altre tecnologie. Questa tesi ha trattato, in particolare, gli impianti di accumulo ad aria compressa (CAES) ed ha condotto delle analisi energetiche su diverse configurazioni “adiabatiche” (che non fanno uso di combustibili) accoppiate ad una caverna salina. Ne ha concluso che questi impianti potrebbero essere tecnicamente realizzabili con la tecnologia attuale e sarebbero in grado di ottenere efficienze di carica-scarica nell’ordine del 60 - 65 %.

Studio di sistemi CAES adiabatici applicati ad una caverna salina

TADIELLO, FABRIZIO
2011/2012

Abstract

Electrical systems have always expressed necessity for being able to accumulate large amounts of energy, in order to balance efficiently different needs of loads (variable in time) compared to large thermoelectric energy plants (characterized by high inertias of operation). The recent introduction in grids of non-programmable energy production plants (based on random sources or combined heat and power) and the request of higher safety and quality service of electricity supply are increasing importance of electrical energy storage (EES). Pumped hydroelectric plants have traditionally carried out this work, but now need to be paired up with other technologies. This thesis focused on the compressed air energy storage (CAES) and performed energy analysis of different "adiabatic" configurations (which not use fuel) coupled to a salt cavern. Analysis concluded that these plants could be technically feasible with current technology and would be able to achieve round-trip efficiencies from 60 to 65 %.
GAZZANI, MATTEO
FERGNANI, NICOLA
ING IV - Scuola di Ingegneria Industriale
23-apr-2013
2011/2012
Nei sistemi elettrici si è da sempre manifestata la necessità di poter accumulare grandi quantità di energia, al fine di poter bilanciare in modo efficiente le differenti esigenze dei carichi, variabili nel tempo, con quelle dei grandi impianti di generazione termoelettrici, aventi elevate inerzie di funzionamento. Il recente inserimento in rete di impianti di produzione non programmabili, basati sullo sfruttamento di fonti energetiche aleatorie (es. vento, sole) o sulla tecnica della cogenerazione di energia elettrica e calore, insieme alla ricerca sempre più spinta della sicurezza e della qualità del servizio di fornitura dell’elettricità, stanno accrescendo l’importanza dell’accumulo di energia e ne stanno mutando le esigenze. Sta nascendo, quindi, la necessità di ampliare la capacità di accumulo, tradizionalmente effettuata dall’idroelettrico a pompaggio, anche con altre tecnologie. Questa tesi ha trattato, in particolare, gli impianti di accumulo ad aria compressa (CAES) ed ha condotto delle analisi energetiche su diverse configurazioni “adiabatiche” (che non fanno uso di combustibili) accoppiate ad una caverna salina. Ne ha concluso che questi impianti potrebbero essere tecnicamente realizzabili con la tecnologia attuale e sarebbero in grado di ottenere efficienze di carica-scarica nell’ordine del 60 - 65 %.
Tesi di laurea Magistrale
File allegati
File Dimensione Formato  
2013_04_ Tadiello.pdf

non accessibile

Descrizione: Testo della tesi
Dimensione 4.71 MB
Formato Adobe PDF
4.71 MB Adobe PDF   Visualizza/Apri

I documenti in POLITesi sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/79947