• Alkaline water electrolyzer
• Green hydrogen
• Methanation
• Modelling of electrolysis
• Power quality
• Power to Gas
• Renewable energies
• Synthetic methane

In questo lavoro di tesi è stata effettuata la modellazione su Matlab di un sistema Power to Fuel partendo dalla produzione di idrogeno elettrolitico da fonte eolica attraverso un sistema di elettrolisi composto da quattro elettrolizzatori alcalini da 3MW, ognuno dei quali vede la presenza dello stack, dei separatori di idrogeno gassoso ed ossigeno gassoso dalla soluzione elettrolitica (che saranno dotati di un controllo di livello) e del sistema di raffreddamento della soluzione in ingresso allo stack (che sarà dotato di un controllo di temperatura). Per il sistema di produzione dell’idrogeno è stata implementata una logica di gestione al fine di garantire un funzionamento il più possibile omogeneo fra gli elettrolizzatori lungo tutta la durata delle simulazioni, evitando, al contempo, eccessive fluttuazioni delle variabili che caratterizzano il sistema ed eccessivi on-off. L’idrogeno prodotto viene, poi, inviato ad un metanatore per la produzione di gas metano tramite CO2 catturata da fonti puntuali o dall’atmosfera. A monte del metanatore è stato inserito un sistema di accumulo, una sorta di “cuscinetto” che ha il duplice scopo di assorbire i picchi di produzione di idrogeno off range e di mitigare le rampe di produzione di idrogeno. È stata effettuata, infine, un’analisi di sensitività sulle taglie dei più importanti componenti del sistema (elettrolizzatori, sistema di accumulo e metanatore) al fine di valutarne l’impatto sugli output (produzione di metano, quantità di idrogeno in surplus ed energia elettrica non sfruttata). In fase conclusiva, inoltre, vengono discussi i parametri più significativi sui quali basare la scelta delle taglie e la loro dipendenza con il particolare contesto in cui il sistema Power to Gas è inserito.