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1 toe (tonn of oil equivalent) corrisponde all’energia termica sviluppata da una tonnellata di petrolio, che è di circa 10 milioni di kcal;
1 tep = 10 * 106 kcal = 11.628 kWh termici, ovvero 4.545 kWh elettrici;
1 Mtep = 1.000.000 tep=10.000 miliardi di kcal = 1,1628*1010 kWh termici;
1 Mtep = 11,628 miliardi di kWh termici, ovvero 4,55 miliardi di kWh elettrici;
1 Bboe ( barili di olio equivalente) = 1,47*10^9 calorie. Tali indici possono essere riassunti nella seguente tabella:
Toe J cal bboe Wh
Toe 1 41,8*10^(9) 10^(10) 6,8 1,16*10^(7)
J 2,4*10^(-11) 1 0,24 1,63*10^(-10) 2,18*10^(-4)
Cal 10^(-10) 4,184 1 3,9*10^(-11) 1,16*10^(-3)
Bboe 0,146 6,12*10^(9) 1,47*10^(9) 1 1,17*10^(6)
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Nell’art. 11 del decreto legislativo n.79 del 1999, detto anche “decreto Bersani”, che recepisce la direttiva 96/92/CE sulla liberalizzazione del mercato dell’energia, viene fissato l’obbligo per i produttori di energia elettrica, che eccedono i 100 GWh/annuo, a produrre dal 2002 il 2% di elettricità con Impianti Alimentati da Fonti Rinnovabili (IAFR). Dal 2004 al 2006, la quota minima di elettricità prodotta da fonti rinnovabili da immettere in rete nell’anno successivo è incrementata dello 0,35% annuo. L’obbligo può essere soddisfatto anche attraverso l’acquisto di Certificati Verdi (CV) relativi alla produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili effettuata da altri soggetti. .
Il successivo decreto ministeriale del MICA dell’11/11/1999 definisce ufficialmente che cosa si intende per impianti IAFR (cioè quelli la cui produzione è da ritenere valida ai fini della quota del 2%). Vengono qualificati come IAFR tutti gli impianti a fonti rinnovabili di nuova costruzione, quelli già in funzione che vengono ripotenziati e quelli idroelettrici obsoleti che vengono rifatti o riattivati. La qualificazione IAFR è certificata dal Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale (GRTN) e riguarda gli impianti costruiti dopo l’ 1/4/1999.
Altri successivi decreti, tra le quali ricordiamo il decreto marzano, stabilisce che l’energia elettrica prodotta annualmente con impianti IAFR gode del diritto di avere la priorità di dispacciamento in tempo reale nell’immissione in rete. Essa è raggruppata in pacchetti dal contenuto unitario di 50 MWh, a cui vengono abbinati dei titoli detti Certificati Verdi, che testimoniano l’origine dell’energia da un impianti IAFR. Tale abbinamento è consentito per i primi otto anni di produzione dell’impianto e per altri successivi quattro al 60% della totale energia prodotta20. I CV hanno validità annuale, vengono emessi dal GRTN su richiesta
dei produttori e devono accompagnare la fornitura di energia elettrica al GRTN da parte degli stessi: in questo modo si garantisce il rispetto della quota del 2% nel flusso di energia elettrica immesso nel sistema di dispacciamento nazionale.
I CV sono messi a disposizione degli acquirenti come titoli e scambiati su un apposito mercato di Borsa, gestito dal Gestore del Mercato Elettrico (GME).
I produttori che non possono, o non vogliano, produrre in proprio elettricità con impianti IAFR, o che non riescano a raggiungere la quota del 2%, potranno acquistare i necessari CV dai gestori di impianti IAFR, o mediante accordi diretti, o rivolgendosi alla Borsa dei CV.
I produttori di energia da fonti rinnovabili titolari di impianti qualificati IAFR possono richiedere al GRTN l’emissione di CV a “consuntivo” (in base all’energia effettivamente prodotta dall’impianto nell’anno precedente rispetto a quello di emmissione) oppure a “preventivo” che possono essere richiesti per l’anno in corso o per l’anno successivo (in base alla producibilità attesa dell’impianto). L’emissione dei CV è subordinata alla verifica dell’attendibilità dei dati forniti nella richiesta; il GRTN può disporre controlli sugli impianti.
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C1) LINPROG MATLAB
Linprog %%%%%% Prog. Matlab %%%%%%%% f=[0 1 0]; % la var 'D_mb' è la derivata di mb T=600+273.15; T0=20+273.15; cp=2000; cv=2000; hc=16000; hg=20000; % 0.1 <= D_mb <= 4; A=[-1 -1 0; 0 0 -1; hc 0 hg]; b=[-(55.27-0.0466*T) ; -(0.1027*T-34.4) ; -((T0-T)*cp)]*D_mb; lp(f,A,b); f*ans A\b %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%% ProgMatlab %%%%%%%%%%%%%%%%% % la var 'D_mb' è la derivata di mb % 0.1 <= D_mb <= 4 % 3 <= mc <= 10 % 3 <= mg <= 10 mc=10; mg=10; D_mb=1; k1=3.41*D_mb/mc; k2=12.82*D_mb/mc; k3=55.27*D_mb/mc; A=[ 1 0 0; 0 1 0; 0 0 1]; b=[k1 ; k2 ; k3]; A\b %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%C2)
FUNZIONI
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SOTTOSISTEMI
UTILIZZATI
NEL
PROGETTO
ANALOGICO
MUX: necessario per ottenere il grafico esportabile da Matlab a Word.
PORTATA di BIOMASSA.
DISTURBO: si è provveduto ad inserirlo due volte nello schema sia come disturbo della portata di biomassa che come disturbo della perdita di calore al reattore.
È importante sottolineare che come disturbo della perdita di calore ci ha permesso di stabilizzare in parte il sistema assicurandoci il K1 costante e di segno positivo ( se di segnonegativo esso ha alcun significato fisico)
CONDIZIONI INIZIALI: queste potrebbero essere variate a piacimento.
FDT : funzione di trasferimento tra la temperatura (uscita) e l’ingresso u, espressa con il seguente programma M-file:
%%%%% Determinazione della FdT della T-T0 (temperatura)
% D_T = -(D_mb /(M*cv)) * T + (hc*k1*mc + hg*k3*mg)/(M*cv) + T0*cp*D_mb / (M*cv) % impongo u= (hc*mc+3*hg*mg)/(M*cv) % x = T-T0 % ottengo D_x = -(D_mb /(M*cv))* x + u % y = x D_mb = 0.3; M = 10; cv = 2000; cp = cv; to = 293.15; hc = 16000; hg = 20000; A = [ -D_mb*cp/(M*cv) ]; B = [ 1 ]; C = 1; D = 0; ST = ss( A, B, C, D ); WT = tf( ST ) %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
Questo SUBSYSTEM4 è così strutturato:
Questo subsystem ha la funzione di fornire i valori di riferimento e di regime: mc ed mg di regime
K1, K2, K3 di riferimento.
Una citazione a parte meritano le funzioni di trasferimento che sono state scritte
Esse rappresentano le f.d.t. delle portate di char e gas. Si è utilizzato tali M-File:
D_mc=-(k1+k2)*mc + (-0.0446*T+55.17)*D_mb % pongo x1 = mc ; u1 = (-0.0446*T+55.17)*D_mb % risulta D_x1 = -(k1+k2)*x1+u1
% y = x1
% D_mbr=portata biomassa a regime % mcr = quantità di char a regime % mgr = quantità di gas a regime D_mbr=0.3; mcr=6 mgr=6 k1=3.41*D_mbr/mcr k2=12.82*D_mbr/mcr k3=55.27*D_mbr/mgr M=10; cv=2000; Hc=16000; Hg=20000; Amc=[-k1-k2 ] Bmc=[1] Cmc=[1] Dmc=0 Smc=ss(Amc,Bmc,Cmc,Dmc); Wmc=tf(Smc) % D_mg=-(k3)*mg + (0.1027*T-34.4)*D_mb % pongo x2 = mg ; u2 = (0.1027*T-34.4)*D_mb % risulta D_x2 = -(k3)*x2+u2 % y = x2 Amg=[ -k3 ]; Bmg=[1]; Cmg=[1]; Dmg=0; Smg=ss(Amg,Bmg,Cmg,Dmg); Wmg=tf(Smg)
Con questo tipo di progetto si ottiene però dei valori di K1, mc, mg anche negativi.
Per eliminare questi inconvenienti si è provveduto a inserire tre saturazioni che vincolavano il controllore e le masse contenute nei serbatoi.
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FUNZIONI
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SOTTOSISTEMI
UTILIZZATI NEL PROGETTO DIGITALE
bibliografia
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bibliografia
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[42.] Il possibile ruolo delle biomasse da energia nell’agricoltura toscana. Edited 2006. Author E.Bonari.
[43.] Biomassa: combustione. Edited 2006. Author D. Chiaramonti. Dipartimento di Energetica – Firenze.
[44.] L’impiego energetico della biomassa: scelte tecnologiche e vantaggi ambientali. Edited 2003. Author S.Maltagliati- Dipartimento di Energetica – Firenze.
