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Paolo TARTARINI
Professore Ordinario
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Energy Management in Industry
Sustainable industrial engineering (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Il corso è finalizzato a fornire agli studenti le conoscenze e gli strumenti necessari per la gestione delle problematiche energetiche nel settore industriale. Il corso tratterà i principali concetti di gestione energetica e sostenibilità, sottolineando le questioni fondamentali del risparmio energetico unitamente all'utilizzo di fonti energetiche rinnovabili. I criteri di efficienza e gestione dell'energia industriale saranno affrontati nel quadro delle recenti leggi e direttive italiane ed europee.
Il corso è suddiviso in 3 moduli:
- Tecnologie e metodi per l'efficienza e la gestione dell'energia applicata agli edifici industriali e ai processi industriali.
- Integrazione delle energie rinnovabili e stoccaggio dell'energia in contesti industriali.
- Audit energetici nelle industrie. Teoria e casi di studio.
Prerequisiti
nessuno
Programma del corso
"Tecnologie e metodi per l'efficienza e la gestione dell'energia applicata agli edifici industriali e ai processi industriali."
Vengono trattate le seguenti aree di interesse del risparmio e dell'efficienza energetica: aria compressa, illuminazione, sistemi di riscaldamento e raffreddamento, motori elettrici, generazione di azoto, sfruttamento dei sottoprodotti, ecc. Vengono inoltre forniti suggerimenti su soluzioni innovative come la produzione e l'utilizzo dell'idrogeno.
Tutti gli argomenti vengono affrontati prima su basi teoriche, poi vengono approfonditi in casi reali in impianti industriali in un'ampia gamma di dimensioni e obiettivi produttivi.
"Integrazione delle energie rinnovabili in contesti industriali, accumulo di energia."
Questo modulo è incentrato sulla progettazione e simulazione di impianti fotovoltaici e solari termici nell'ambito del settore industriale. Viene considerato anche lo stoccaggio di energia elettrica. Inoltre, viene descritta la bioenergia attraverso le tecnologie di conversione termica e biochimica, inclusa la produzione di biocarburanti ed e-carburanti. Particolare attenzione sarà riservata ai casi studio di economia circolare locale caratterizzati dalla conversione energetica di sottoprodotti agroindustriali. Altre fonti rinnovabili come l'energia eolica e geotermica sono brevemente presentate e discusse. Vengono infine trattate l'autorizzazione, la procedura di connessione alla rete e la procedura di ammissione ai contributi degli impianti di energia rinnovabile. Vengono inoltre presentati e discussi la comunità energetica dei crediti di carbonio derivanti dalla produzione di energia rinnovabile.
"Audit energetici nelle industrie. Teoria e casi di studio."
Questo modulo descrive la certificazione energetica ISO 50001, il ruolo dell'Energy Manager e le Società di Servizi Energetici (ESCO). Vengono descritti anche gli incentivi e le agevolazioni per l'efficienza energetica nei settori come le detrazioni fiscali ei titoli di efficienza energetica. Vengono proposti e analizzati esempi tipici di audit energetici in impianti industriali di tipologie e dimensioni molto diverse.
Il corso vedrà inoltre trattata il transitional thinking per l'analisi e la facilitazione dei processi di transizione nei contesti socio-tecnologici.
Metodi didattici
Il corso combinerà approcci classici e innovativi.
I fondamenti della gestione dell'energia, del dimensionamento degli impianti rinnovabili e dell'audit energetico verranno insegnati con lezioni frontali e lezioni. Nel frattempo, gli studenti saranno motivati a unire le forze in progetti di gruppo. I progetti di gruppo saranno strutturati in modo da dare agli studenti l'opportunità di seguire tutti i passaggi necessari per un audit energetico e l'integrazione delle risorse energetiche rinnovabili in scenari industriali. Sarà inoltre richiesto di interagire con i fornitori di tecnologia, chiedendo preventivi e utilizzando i dati raccolti come base per una valutazione del tempo di ritorno dell'investimento delle soluzioni proposte. Gli studenti terranno infine una presentazione principale del lavoro redatto, sviluppando così abilità linguistiche e retoriche.
La parte finale del corso sarà disegnata per visite sul campo ad aziende che mostrano le migliori pratiche di efficienza energetica o alle centrali elettriche a energia rinnovabile.
Testi di riferimento
Appunti e slides forniti dal docente
Verifica dell'apprendimento
Esame finale orale, con esercizi da risolvere e teoria da esporre. Il voto viene immediatamente comunicato come media del voto delle tre domande dell'orale, di cui almeno una di dimensionamento di impianto.
In alternativa, gli studenti possono decidere, all'inizio del corso, di coprire una parte dell'esame con tesine progettuali di gruppo.
In questo caso l'orale è incentrato principalmente sulla teoria. Il voto finale nel caso di esame con tesina sarà la media pesata tra il voto della tesina (avente peso 2) e il voto dell'orale (avente peso 1).
Risultati attesi
Alla fine del corso lo studente dovrà essere in grado di effettuare diagnosi energetiche ed energy management in ambito industriale, con particolare riguardo alle problematiche di efficienza energetica e di utilizzo delle fonti rinnovabili.