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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-03252021-171903


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
TOSI, GIADA
URN
etd-03252021-171903
Titolo
Impianto di generazione con recupero di exergia da GNL per l'elettrificazione delle banchine di un'area portuale
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Relatori
relatore Prof. Ferrari, Lorenzo
correlatore Dott. Baccioli, Andrea
correlatore Dott. Pasini, Gianluca
correlatore Dott. Bischi, Aldo
Parole chiave
  • cold ironing
  • regasification
  • exergy recovery
  • power generation
  • LNG
  • recupero exergetico
  • energia elettrica
  • rigassificazione
  • GNL
  • elettrificazione delle banchine
Data inizio appello
22/04/2021
Consultabilità
Completa
Riassunto
Oggigiorno, grazie all’attenzione sempre maggiore verso il fenomeno del riscaldamento globale e l’impatto ambientale prodotto da inquinanti locali, come NOx e SOx, il problema dell’inquinamento atmosferico nelle aree portuali sta diventando sempre più rilevante. La principale causa di tale inquinamento è da attribuire alle emissioni dei generatori elettrici delle navi che, durante lo scalo in porto, devono continuare a fornire energia a tutta una serie di servizi. Per ridurre tali emissioni una soluzione consiste nell’elettrificazione delle banchine attraverso il prelievo dalla rete di una notevole quantità di energia elettrica. Allo stesso tempo, grazie all’aumento della domanda di gas naturale nel mondo, nelle aree portuali è aumentata la presenza degli impianti di rigassificazione. Il GNL, grazie alla sua bassa temperatura (intorno a -162 °C), ha un elevato potenziale exergetico che tipicamente viene disperso nell’ambiente durante il processo di rigassificazione. Nell’ottica di svincolare l’elettrificazione del porto dalla rete nazionale e sfruttare l’exergia fisica disponibile nel GNL, in questo lavoro è stato proposto un impianto integrato per la produzione di energia elettrica e la rigassificazione del GNL. Il modello dell’impianto è stato realizzato utilizzando il software Aspen HYSYS e su di esso è stata condotta un’analisi in condizioni di off-design, al variare sia del carico elettrico dell’impianto che della portata di GNL da rigassificare, allo scopo di valutare la sua flessibilità ed efficienza. La domanda di energia elettrica di un’area portuale può variare molto, a causa del numero e della tipologia di navi presenti, rendendo indispensabile la modulazione dell’impianto. Come ulteriore analisi viene analizzato il funzionamento dell’impianto durante una giornata tipo dell’area portuale considerata, sulla base del quale viene realizzato un confronto con il caso di prelievo totale dalla rete elettrica nazionale, in termini di costi, legati al consumo di energia, e di emissioni equivalenti di CO2 rispetto ad un classico ciclo combinato.
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