Modellistica e controllo di sistemi di generazione di energia basati su celle a combustibile
Responsabile:
Ricerca
-
Data inizio: 01/01/2004
Durata: 36 mesi
Sommario
Le celle a combustibile sono dispositivi elettrochimici (si pensi alle comuni pile) in grado di convertire energia chimica, immagazzinata in un combustibile, direttamente in energia elettrica. La reazione su cui si basa il loro funzionamento produce calore, che può poi essere utilizzato per aumentare il rendimento complessivo dell’impianto. Le loro emissioni tossiche e inquinanti sono ridottissime. Questi dispositivi sono modulari, perciò ideali per la cogenerazione distribuita di potenza elettrica e calore per diverse esigenze di utenza.
La collaborazione ha riguardato un impianto di potenza innovativo ibrido, che combina uno stack di celle a carbonati fusi (Molten Carbonate Fuel Cell - MCFC) con una microturbina a gas. Le attività si sono svolte su due fronti: la descrizione modellistica, con la relativa simulazione, dei fenomeni termofluidodinamici ed elettrochimici di cella (e conseguentemente di stack); la progettazione di diverse configurazioni per il sistema di controllo industriale dell’impianto, in condizioni di funzionamento normali e di emergenza.
Per quanto riguarda la modellistica di cella, il metodo è stato definito; la raccolta di dati reali, in seguito ad opportuni esperimenti di laboratorio, permetterà di effettuare una validazione completa del simulatore di stack e dell'impianto complessivo.
Il progetto è terminato.
La collaborazione ha riguardato un impianto di potenza innovativo ibrido, che combina uno stack di celle a carbonati fusi (Molten Carbonate Fuel Cell - MCFC) con una microturbina a gas. Le attività si sono svolte su due fronti: la descrizione modellistica, con la relativa simulazione, dei fenomeni termofluidodinamici ed elettrochimici di cella (e conseguentemente di stack); la progettazione di diverse configurazioni per il sistema di controllo industriale dell’impianto, in condizioni di funzionamento normali e di emergenza.
Per quanto riguarda la modellistica di cella, il metodo è stato definito; la raccolta di dati reali, in seguito ad opportuni esperimenti di laboratorio, permetterà di effettuare una validazione completa del simulatore di stack e dell'impianto complessivo.
Il progetto è terminato.
Risultati del progetto ed eventuali pubblicazioni scientifiche/brevetti
Pubblicazioni su Riviste
Pubblicazioni su Atti di Congressi
- S. Canevese, A. De Marco, G. Moretti, V. Prandoni “Un Modello di Pila a Combustibile a Carbonati Fusi” Automazione e Strumentazione, pp. 77-84, Ottobre 2004
- S. Bittanti, S. Canevese, A. De Marco, A. Errigo, V. Prandoni “Molten Carbonate Fuel Cell electrochemistry modeling” in press (corrected proof) on J. Power Sources (available online 5 July 2006 at http://www.sciencedirect.com)
- S.Bittanti, S. Canevese, A. De Marco, A. Errigo, G. Giuffrida, V. Prandoni “Molten Carbonate Fuel Cell Dynamical Modeling” ready for production on ASME J. of Fuel Cell Science and Technology
Pubblicazioni su Atti di Congressi
- S. Canevese, A. De Marco, G. Moretti, V. Prandoni “Un Modello di Pila a Combustibile a Carbonati Fusi” ENERSIS 2004, Milan, 1-2 April 2004
- S. Bittanti, S. Canevese, A. De Marco, G. Moretti, V. Prandoni “Molten Carbonate Fuel Cell Modeling” 16th IFAC World Congress, Prague, Czech Republic, July 2005
- S. Bittanti, S. Canevese, A. De Marco, A. Errigo, V. Prandoni “Molten Carbonate Fuel Cell Electrochemistry Modeling” 7th International Symposium on Molten Salts Chemistry & Technology, Toulouse, France, 29 August-2 September 2005
- S. Bittanti, S. Canevese, A. De Marco, A. Errigo, G. Giuffrida, V. Prandoni “Molten Carbonate Fuel Cell Dynamical Modeling” (poster) 1st European Fuel Cell Technology and Applications Conference, Rome, December 2005
- S. Canevese, A. De Marco, V. Prandoni, F. Salvatore, S. Spelta “A control study for a hybrid MCFC-microturbine power plant” (poster) Fuel Cell Science & Technology 2006, Turin, 13-14 September 2006