\n Incontro con la ricerca, 5\u00b0 appuntamento primo semestre<\/em><\/p>\n
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\u25ba L’OSPITE<\/strong><\/span> Roberto Benato \u00e8 docente presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell\u2019Universit\u00e0 di Padova, ove tiene i corsi di Impianti Elettrici per la laurea triennale di Ingegneria dell\u2019energia e Sistemi Elettrici per l\u2019Energia per la laurea magistrale di Ingegneria elettrica. La sua attivit\u00e0 di ricerca si svolge nell\u2019ambito della trasmissione e distribuzione dell\u2019energia elettrica, ma anche della generazione distribuita e dell\u2019accumulo stazionario.<\/span><\/p>\n \u25ba ARGOMENTI TRATTATI<\/strong><\/span><\/p>\n Il tema dell\u2019accumulo viene introdotto dai prof. Benato tramite l\u2019esperimento condotto dallo scienziato Alessandro Volta. Volta, ispirato dalla torpedine, nuovamente esempio di \u201cnatura magistra vitae\u201d, costruisce un organo elettrico artificiale costituito da dei dischetti di metalli diversi immersi in un liquido creando la prima batteria. Oggi, vengono costruite batterie formate da moduli con celle. L\u2019accumulo pu\u00f2 essere sia di tipo elettrochimico, con potenze da 10 kW a circa 10 MW e tempi di scarica da alcuni secondi fino a qualche ora, sia sotto forma di pompaggio, metodo che permette di aumentare di molto la potenza.<\/p>\n Il relatore si \u00e8 soffermato in particolare sull\u2019accumulo elettrochimico facendo poi una carrellata sulle diverse tipologie di celle: dal piombo acido a ioni litio passando per nichel-cadmio, nichel-idruri metallici. Tutte queste celle hanno in comune l\u2019elettrolita di tipo liquido; la massima energia specifica ponderale che \u00e8 stata raggiunta finora \u00e8 150 Wh\/kg, ottenuta con celle tradizionali a ioni litio.<\/p>\n L\u2019IIT (Istituto Italiano di Tecnologia) sta cercando, tramite studi sui materiali, di superare questo limite massimo utilizzando il grafene. Le batterie a ioni litio hanno al catodo il litio ferro-fosfato e all\u2019anodo la grafite. In questo processo da loro ideato, viene tolta la grafite e messo il grafene; tramite questa operazione si ottiene una batteria con 190 Wh\/kg capace di compiere 80 cicli di carica e scarica. Il grafene ha una resistivit\u00e0 di 0,01 \u03a9mm\u00b2\/m (contro 0,0172 del rame!) ma nel momento in cui vengono sovrapposti pi\u00f9 strati, queste le caratteristiche non valgono pi\u00f9: per ovviare a questo inconveniente, l\u2019IIT ha ideato degli inchiostri al grafene che possono essere \u201cstampati\u201d su supporti flessibili.<\/p>\n C\u2019\u00e8 poi la famiglia Na-\u03b2 (sodio-zolfo e sodio-cloruro di nichel meglio conosciute come ZEBRA) che ha l\u2019elettrolita beta-allumina di tipo ceramico e come anodo, il sodio allo stato fuso a 300\u00b0. Gli elementi costitutivi delle Na-\u03b2, essendo allo stato fuso a 300-350\u00b0 e avendo l\u2019elettrolita ceramico, potrebbero rompersi, mettendo a contatto diretto anodo e catodo che, nel caso di batterie a sodio zolfo, darebbe luogo a una reazione fortemente esotermica creando problemi di sicurezza.<\/p>\n La rottura della Beta allumina farebbe entrare a contatto il sodio e lo zolfo; una tecnologia Giapponese, denominata \u201csafety cube\u201d permette, in caso di rottura, di strozzare il flusso di sodio che andrebbe in contatto diretto con lo zolfo in modo che la generazione di calore che si sprigiona dalla reazione chimica, sia limitata ad un valore tale da non rompere l’involucro della cella. Questa \u00e8 una sicurezza interna alla cella. Per quanto riguarda le sodio- cloruro di nichel (ZEBRA), hanno il vantaggio di avere una sicurezza intrinseca: oltre la beta allumina, all\u2019interno della cella vi \u00e8 anche un CATOLITA (tetracloralluminato di sodio) che, nel caso di rottura della \u03b2\u2019\u2019-allumina, forma sale e alluminio. Essendo l\u2019alluminio conduttivo, viene cortocircuitata la cella permettendo di avere delle stringhe lunghissime di celle. La seconda direzione in cui si \u00e8 mossa TERNA \u00e8 stata quella del \u201cPower Intensive\u201d: utilizzando l\u2019accumulo per fare i servizi di rete (esempio la regolazione di frequenza primaria e secondaria e inerzia sintetica) che consentono carica e scarica delle batterie in tempi molto pi\u00f9 brevi.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p><\/div>\n<\/div>\n Per quanto riguarda la trasmissione, il professore ha focalizzato l\u2019attenzione sui cavi HVDC. Le tre fasi di questi sono tutte incluse in un cavo (tripolare) ove alloggiano anche delle fibre ottiche. Questa tipologia ha una caratteristica importante: le fasi sono cordate (avvolte ad elica) con un certo passo e i fili dell\u2019armatura sono anch\u2019essi cordati con un passo un po\u2019 pi\u00f9 piccolo. Le posizioni delle parti conduttive variano con continuit\u00e0 a differenza di una linea aerea dove le fasi sono sempre parallele. Il passo dell\u2019armatura pi\u00f2 essere cordato nella stessa direzione delle fasi (unilay) o in modo contrario (contralay). <\/p>\n Il gruppo di ricerca del professore, ha calcolato le perdite su fasi, schermi e armatura considerando questi diversi passi di cordatura; tutto ci\u00f2 ha un senso sia per uno studio di efficienza energetica sia per quanto riguarda il dimensionamento del conduttore di fase. Tuttavia questo studio \u00e8 altres\u00ec sfidante poich\u00e9 si riscontra una forte disuniformit\u00e0 delle correnti a causa di effetto pelle e effetto di prossimit\u00e0.<\/p>\n Per considerare questa situazione, \u00e8 stato implementato un modello agli elementi finiti che arrivasse a considerare fino a 3 m di cavo: la massima lunghezza che era stata precedentemente simulata era di 1 m. Inizialmente si \u00e8 sviluppato un modello in 2D (perdendo tutte le cordature) e poi tramite un software Flux 3D con una tempistica di 70 ore. Si cerca un approccio diverso tramite MCA (Multi Conductors Analysis) che consenta di eseguire questi tipi di calcoli in minor tempo (ordine dei minuti).<\/p>\n Concludendo, riguardo l\u2019accumulo elettrochimico la ricerca del dipartimento segue l\u2019industria dei produttori e i gestori di rete. Per la trasmissione invece, ci si concentra sui cavi armati sottomarini con un accenno alle possibili applicazioni nell\u2019eolico off-shore.<\/p>\n \u25ba LINK UTILI<\/strong><\/p>\n Slide della presentazione<\/a> Video dell’incontro<\/a><\/p>\n |Staff LEDS|<\/p>\n <\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Marted\u00ec, 22 novembre ore 16.30, aula M1, DIM. Incontro con la ricerca, 5\u00b0 appuntamento primo semestre \u25ba L’OSPITE Roberto Benato \u00e8 docente presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica dell\u2019Universit\u00e0 di […]<\/p>\n","protected":false},"author":179,"featured_media":3727,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[120],"tags":[254,149,387,383,324,386,230,32,384,236,96,279,84,385],"yoast_head":"\n
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\n In Italia per l\u2019accumulo elettrochimico sulla rete, TERNA si \u00e8 mossa in questo modo: la potenza installata proveniente da fonti rinnovabili sta sempre aumentando e questo pu\u00f2 dare dei problemi per il dispacciamento. Per ovviare a questo problema si potrebbe rinforzare la rete: questo per\u00f2 comporta tempi molto lunghi. Un\u2019altra soluzione sarebbe utilizzare batterie che disaccoppiano produzione dall\u2019utilizzo avendo dei tempi di scarica delle batterie stesse di circa sette ore (Energy Intensive).<\/p>\n![\"Cavo](\"http:\/\/ledspadova.eu\/wp-content\/uploads\/2018\/03\/Suggestioni-SullEnergia-Elettrica-Benato.png\")
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