ECTS - University of Pisa
Mediante l’analisi dei principali processi energetici fonte-utilizzazione, intesa come descrizione e modellazione sistemica sia degli spetti tecnologico-funzionali salienti che di quelli economico-gestionali (con particolare attenzione ai prodotti e ai mercati dell’energia e delle materie prime necessarie ai vari processi), si intende:
Dare le basi tecniche e culturali per capire la struttura, il modo di funzionare e gli obiettivi tecnico-economici dell’esercizio di un sistema per l’energia, o di sue parti, e, nello specifico, di un sistema elettrico per l’energia, acquisendo un primo livello di abilità nell’operarne la gestione e tenendo anche presente la complessità della regolazione economico-giuridica del settore. Particolare attenzione sarà rivolta alle utenze con autoproduzione e ai sistemi con rilevante povertà energetica.
Dare le basi per acquisire conoscenze del mercato liberalizzato dell’energia elettrica e un primo livello di abilità per effettuare l’acquisto dell’energia elettrica.
Through the analysis of the main source-use energy processes, intended as a description and systemic modelling of both the relevant technological-functional and the economic-management aspects (with particular attention to the products and the energy and raw material markets necessary for the various processes), is intended:
Providing the technical and cultural fundamentals to understand the structure, the functioning and the technical-economic objectives of an energy system, or parts of it, and, specifically, of an electrical system for the energy, acquiring a first level of ability in operating its management and also bearing in mind the complexity of the economic-legal regulation of the sector. Particular attention will be paid to users with self-production and to systems with significant energy poverty.
Providing the fundamentals to acquire knowledge of the liberalized electric energy market and a first level of ability for the purchase of electricity power.
La verifica delle conoscenze avviene durante le lezioni frontali attraverso un interazione con gli allievi stimolata da domande relative agli argomenti oggetto della lezione. Un ulteriore verifica è ottenuta durante i ricevimenti di tutoraggio. La verifica finale è effettuata con l'esame.
Knowledge is verified during the lectures through an interaction with the students encouraged by questions on the topics discussed. A further verification is made during the tutoring in office hours. The final test is carried out through the exam.
Migliorare l’abilità nell’espletare un corretto confronto tecnico-economico tra processi in grado di raggiungere lo stesso obiettivo nell’utilizzazione dell’energia.
Improving the ability to carry out a correct technical-economic comparison between processes able to achieve the same goal in the use of energy.
La capacità viene verificata mediante l'esame sia attraverso l'espletamento delle conocsenze riguardanti il corso, ma soprattutto attraverso le modalità con cui è stato sviluppato il business plan di un sistema per l'energia.
The capacity is verified during the examination both through the knowledge acquired in the course, and above all through the methods use to develop the business plan of an energy system.
Sono necessarie le normali conoscenze relative ai corsi di fisica, chimica, termodinamica ed elettrotecnica.
Normal knowledge of physics, chemistry, thermodynamics and electrotechnics courses is required.
Capacità di analizzare e sintetizzare sistemi per l'energia complessi.
Ability to analyse and summarize complex energy systems.
TEE:
(L. 20, E. 3)
Richiami su: beni, risorse, riserve.
Breve storia dell’energia. Intensità energetica, potenza, produttività.
Trasformazioni, trasporto, utilizzazione e recupero dell’energia.
Funzioni e tecnologie dell’accumulo dell’energia.
Combustibili fossili: petrolio, gas naturale, carbone.
Nucleare. Rinnovabili.
Efficienza di processo e razionalizzazione nell’uso dell’energia.
Bilanci energetici.
Richiami di economia e di matematica attuariale.
Costi di costruzione e di gestione degli impianti per l’energia.
Business plan di un impianto per la trasformazione della forma e/o la razionalizzazione nell’uso dell’energia.
GSE:
Sistemi per l’energia: richiami e ruolo dei sistemi elettrici per l’energia. Obiettivo di un SEE.
Elementi topologici: porta, bipolo, doppio bipolo, n-bipolo, nodo.
Richiami dei principi di funzionamento e modelli a regime dei dispositivi: per la conversione della forma e del vettore elettrico, per il trasporto dell’energia elettrica. Modelli dei carichi aggregati.
Esercitazione sperimentale per la determinazione dei parametri del modello del carico alla risposta alle variazioni della tensione e della frequenza. Equivalente di Thevenin ed esercitazione sperimentale.
Funzionamento a regime. Trasmissione della potenza: equazioni del doppio bipolo passivo, equazioni PQVQ, introduzione al problema del dispacciamento e alla ripartizione dei flussi di potenza, stato del sistema.
Equilibrio elettrico e del bilancio di potenza, regolazione della frequenza. Mantenimento della qualità del vettore.
3. Sistemi utenti dell’energia elettrica(L. 6; E. 10)
Utenti autoproduttori: gestione in parallelo alla rete, gestione come sistema isolato, gestione in emergenza.
Esercitazione sperimentale del parallelo con la rete di un generatore sincrono.
Esercitazione sul mantenimento dell’equilibrio di un utente autoproduttore nelle diverse situazioni di gestione operativa.
4. Flussi economici relativi al prodotto e ai servizi per l’energia elettrica. (L. 15; E. 5)
Introduzione ai mercati liberi e modellazione domanda-offerta. Deviazioni: monopoli, monopsoni.
I mercati liberi dell’energia elettrica: prodotto standard, tempi e metodi di formazione dell’offerta e della domanda.
Operatori di mercato. Influenza della rete (congestioni), prezzi zonali, perequazione tra più aree. I servizi ancillari e i relativi mercati. Aleatorietà della produzione (integrazione delle fonti rinnovabili).
Acquisto dell’energia elettrica: servizi di sistema (tariffe), acquisto del prodotto energia (contratti).
Aspetti sociali, povertà energetica e applicabilità del libero mercato. Sistema verticalmente integrato. Tariffe.
TEE:
References to: assets, resources, reserves.
Brief history of energy. Energy intensity, power, productivity.
Transformations, transport, energy use and recovery.
Functions and technologies of energy storage.
Fossil fuels: oil, natural gas, coal.
Nuclear. Renewable.
Process efficiency and rationalization in the use of energy.
Energy balance.
Reference to economics and actuarial mathematics.
Construction costs and energy plants management costs.
Business-plan of an energy system for the transformation and/or rationalisation in the use of energy.
GSE:
Energy systems: role of electrical systems for energy. Objective of an EEA.
Topological elements: port, bi-pole, double bi-pole, n-bipole, node.
Reference to the operating principles and models of the devices: for the conversion of the electric form and vector, for the transport of electricity. Models of aggregated loads.
Experimental exercise for determining parameters of the load model to respond to voltage and frequency variations. Thevenin equivalent and experimental exercise.
Full operation. Power transmission: passive bipole equations, PQVQ equations, introduction to the issue of power flow dispatch and distribution, system state.
Electric balance and balance of power, frequency regulation. Maintenance of the vector quality.
Self-producing users: management in parallel to the network, management as an isolated system, emergency management.
Experimental exercise of the parallel with the network of a synchronous generator.
Exercise on maintenance of the balance of a self-producer user in several management situations.
Introduction to free markets and demand-supply modelling. Deviations: monopolies, monopsonies.
The electricity free markets: standard product, formation timing and methods of supply and demand.
Market operators. Influence of the network (congestion), zonal prices, equalisation between multiple areas. Ancillary services and related markets. Production uncertainty (integration of renewable sources). Purchase of electricity: system services (tariffs), purchase of energy product (contracts). Social aspects, energy poverty and applicability of the free market. Vertically integrated system, Tariffs.
Giancarlo Pireddu : Economia dell’energia. I fondamenti. – CLU Milano
Saccomanno: Sistemi elettrici per l’energia , UTET
Ranci- G. Cervigni : The economics of eletctricity markets, theory and policy - Edward Elgar
Vaclav Smil : Storia dell’energia – Società editrice il Mulino
Massimo Nicolazzi : Il prezzo del petrolio – Boroli Editore
Donella e Dennis Meadows, JorgenRanders : I nuovi limiti dello sviluppo – Oscar Saggi Mondadori
Giancarlo Pireddu: Economia dell’energia. I fondamenti. – CLU Milano
Saccomanno: Sistemi elettrici per l’energia , UTET
Ranci- G. Cervigni : The economics of eletctricity markets, theory and policy - Edward Elgar
Vaclav Smil: Storia dell’energia – Società editrice il Mulino
Massimo Nicolazzi: Il prezzo del petrolio – Boroli Editore
Donella e Dennis Meadows, JorgenRanders: I nuovi limiti dello sviluppo – Oscar Saggi Mondadori
Gli studenti non frequentanti potranno accedere al materiale didattico attraverso il sito della Scuola di Ingegneria (Home page dei docenti):
http://www2.ing.unipi.it/homepages3.html
Nella pagina dedicata si potrà accedere tramite il link del “Materiale Didattico” alla cartella contenente le slide e il materiale delle lezioni.
Gli studenti non frequentanti possono accedere al tutoraggio sia attraverso la posta elettronica che mediante incontri personalizzati.
Students not attending classes will be able to access the material through the School of Engineering website (teachers' home page):
http://www2.ing.unipi.it/homepages3.html
On the dedicated page you can access through the "Didactic Material" link to the folder containing the slides and the material of the classes.
Non-attending students can access the tutoring either through e-mail or through personalized meetings.
Nell’ambito del corso dovrà essere sviluppato da ciascun allievo un business plan di un sistema per l’energia che sarà oggetto di discussione in sede di esame o, come azione volontaria, all’inizio del secondo semestre.
L'esame è orale e consiste nell'illustrare l'elaborato relativo al business plan e sugli argomenti relativi al programma del corso. La durata media prevista è di circa 1 ora.
A seguito del superamento dell’esame orale di entrambi i moduli dell’esame integrato e della discussione del documento sull’analisi sviluppata di business plan di un sistema per l’energia, verranno assegnati i 12 crediti relativi al corso integrato.
As part of the course, each student will develop a business plan of an energy system that will be discussed during the examination or, as a voluntary action, at the beginning of the second semester.
The exam is oral and consists of illustrating the business plan and the topics related to the course program. The expected average duration is about 1 hour.
Following the oral examination of both modules of the integrated exam and the discussion of the document on the developed analysis of the business plan of an energy system, 12 credits for the integrated course will be assigned.
www.iea.org www.wec-italia.org www.irena.org
Di alcune parti del corso saranno distribuite le dispense delle lezioni.
Sarà, inoltre, resa disponibile una copia delle slide presentate a lezione e documenti tecnico-scientifici ausiliari.
www.iea.org www.wec-italia.org www.irena.org
Course handouts will be distributed.
Furthermore, a copy of the slides presented during the lectures and additional technical-scientific documents will be made available.
Ulteriori attività di apprendimento
Tutorato fuori dell’orario delle lezioni prevalentemente tramite appuntamento. Assistenza tramite posta elettronica. Seminari. Lezioni fuori sede.
Further learning activities
Tutoring outside class-hours is mainly by appointment. Assistance by e-mail. Seminars. Off-campus classes.
