Confronto di differenti soluzioni per la valorizzazione energetica della combustione di biomasse

The aim of this work is to study the possibility to realize two different plant configurations to value the biomass combustion in terms of electricity generation. For the considered heat level, the best choice about the plant configuration is to use an Organic Rankine Cycle (ORC) or the technology of micro-turbines. The case study has been conducted according the following steps; firstly, main properties and types of biomasses are presented. The second part is focused on the methods with which the biomass is converted into combustibles, thermal energy and electricity. In the last part two different plant configurations are modelled in order to maximise the power production with the same thermal power entering in the system with the combustible. A sensitivity analysis have been conducted in the two cases to value the influence of some parameters. Finally, the results of the two plant configurations have been analysed and compared on the base of the prefixed proposals, evaluating both advantages and drawbacks and the feasibility of the proposed solutions.

Il lavoro svolto prende in considerazione la possibilità di realizzare due configurazioni di impianto per valorizzare in termini di produzione di energia elettrica la combustione delle biomasse. Per il livello termico considerato, le scelte impiantistiche migliori sono l’adozione di cicli a fluido organico (ORC) e di microturbine. Lo studio può essere suddiviso in 3 fasi; una prima volta a presentare le principali proprietà e tipologie delle biomasse. Una seconda in cui vengono analizzati i principali processi di conversione delle biomasse in combustibili utilizzabili, in energia termica e in energia elettrica. Un’ultima fase in cui vengono modellizzate due differenti configurazioni di impianto con l’obiettivo di massimizzare la produzione di energia elettrica a fronte della stessa potenza termica entrante con il combustibile. All’interno dei due casi sono state svolte analisi di sensitività per valutare l’influenza di alcuni parametri d’interesse. Infine, i risultati delle due configurazioni impiantistiche sono stati analizzati e confrontati sulla base degli obiettivi che erano stati prefissati, valutando rispettivi vantaggi e svantaggi e la fattibilità delle soluzioni proposte.