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La tesi è stata svolta presso il Dipartimento di Energetica dell’Università di Pisa, in collaborazione con il centro ENEL s.p.a – Generation and Energy Management di Pisa.
Questo studio è partito dalla definizione di un impianto termoelettrico a carbone con combustione in acqua supercritica (SCWO), sviluppato in un precedente lavoro di tesi che si basava, a sua volta, su un’idea proposta da alcuni ricercatori del M.I.T. (Massachussets Institute of Technology).
Gli obiettivi del lavoro sono stati lo studio di lay-out alternativi di impianti termoelettrici a carbone con SCWO e l’analisi di fattibilità economica al variare della potenza netta, per l’impianto con le migliori prestazioni.
Lo studio delle nuove configurazioni di impianto è stato eseguito tramite la creazione di modelli in Aspen Plus. Solo il modello con recupero e ricircolo dell’eccesso stechiometrico di O2 ha dato prestazioni migliori (rendimento netto vicino al 29%, rispetto al 28% che si ottiene nella configurazione studiata nel precedente lavoro). Per questo lay-out è stato esaminato il comportamento in condizioni stazionarie, al variare di alcuni parametri di processo. In seguito, tramite il software Mathcad, è stata studiata la fattibilità economica per l’impianto con recupero dell’O2, mediante il calcolo del Levelised Discounted Cost (LDC) dell’unità di energia elettrica. Sono stati determinati i valori del LDC al variare della potenza netta e sono stati confrontati i risultati con i valori del LDC per le tecnologie convenzionali di produzione di energia elettrica.