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Esercizio flessibile dei cicli combinati – nuovi stimoli per ricerca e sviluppo

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Esercizio flessibile dei cicli combinati – nuovi stimoli per ricerca e sviluppo

Criticità ed effetti sui servizi di dispacciamento causati dall’incremento della produzione di energia rinnovabile non programmabile. La capacità di risposta dei cicli combinati e il contributo della ricerca per aumentare la flessibilità degli impianti in esercizio.

Il fattore di utilizzo degli impianti a ciclo combinato in questi ultimi anni ha visto una drastica riduzione, nonostante la loro alta efficienza, dovuta alle mutate condizioni di mercato a seguito del fortissimo incremento della quota di produzione da fonte rinnovabile non programmabile, che gode di priorità di dispacciamento, e della riduzione della domanda dovuta alla crisi economica. La riduzione della quota di produzione da impianti termoelettrici ha come conseguenza una riduzione della capacità di regolazione primaria della frequenza di rete e dell’inerzia associata alle masse rotanti (TG, TV), che comporta rischi per l’esercizio in sicurezza della rete nei transitori di frequenza.

Un esempio concreto è costituito dal transitorio registrato in Sicilia il 18 maggio 2011 in cui si è dovuti ricorrere a distacchi di carico per evitare un “black out” generalizzato. In questo contesto la remuneratività dei cicli combinati si è spostata verso il “Mercato dei Servizi di Dispacciamento” (MSD), sul quale, per operare con profitto, si richiede una riduzione dei tempi di avviamento/fermata, una elevata ciclicità di accensione/spegnimento ed elevati gradienti di variazione di potenza.

Questa modalità di esercizio, estremamente flessibile, non prevista in fase progettuale per la maggior parte degli impianti in esercizio, anche se da pochi anni, non è immediatamente operabile e sottopone il macchinario più rilevante (corpi cilindrici, TV) dei cicli combinati ad un incremento degli stress termomeccanici con conseguente precoce consumo di vita degli stessi. In questo contesto RSE conduce delle attività di caratterizzazione dei materiali con prove di fatica oligociclica e termomeccanica per individuare delle leggi di danno da utilizzare per la diagnostica e la stima del degrado dei materiali.

E attività di studio delle manovre operative e del loro impatto sul consumo di vita del macchinario, che si basano sull’utilizzo congiunto di strumenti di simulazione dinamica multifisica e simulatori dinamici “high fidelity” d’impianto.

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