La flessibilità degli impianti di produzione riveste grande importanza per il corretto esercizio del sistema elettrico. Sono infatti le unità di generazione che debbono soddisfare con dinamica adeguata alle variazioni di carico richieste dal sistema elettrico e che quindi possono essere chiamate a funzionare a valori minimi di carico o a spegnersi durante i periodi di bassa domanda del diagramma giornaliero di carico per poi riavviarsi in tempi brevi al crescere della domanda di energia. Ne consegue la necessità di ottimizzare la manovra di avviamento dei gruppi di produzione, di garantirne la ripetitività ed il tempo di esecuzione in modo da assicurare l’immissione in rete dei corretti livelli di potenza nei tempi concordati. Lo scopo di questo lavoro, che si avvale della collaborazione del Politecnico di Milano, è di studiare in simulato la manovra di avviamento di impianti di produzione con riferimento alla tipologia di impianti che attualmente sta avendo maggiore diffusione, ovvero a Ciclo Combinato, secondo le procedure attualmente in uso per evidenziarne le criticità e le fasi passibili di ottimizzazione per quanto riguarda tempistica e costi. Allo scopo è stato necessario sviluppare un modello ad hoc di impianto a Ciclo Combinato che sia in grado, a differenza di altri modelli già sviluppati nell’ambito di questo work package, di simulare in maniera corretta anche le fasi di avviamento a partire da impianto spento. Il lavoro è stato svolto utilizzando l’ambiente di simulazione Dymola-Modelica [1-2] ed utilizzando la libreria di componenti riutilizzabili ThermoPower [3-6]. Il modello ottenuto sarà riutilizzato anche per altre attività successive del presente work package relative all’ottimizzazione della manovra di avviamento con tecniche avanzate di tipo “model predictive”. Sono state poi eseguite delle simulazioni di avviamento utilizzando le modalità standard previste dalle vigenti norme di esercizio [12] per verificare l’attendibilità del modello rispetto a dati impiantistici [8] e per effettuare la valutazione dell’andamento della fatica termica nei corpi spessi della caldaia a recupero e della turbina a vapore. Da questi risultati si trarrà spunto per proseguire l’attività di studio in simulato con la sperimentazione di varianti alle procedure di esercizio volte al superamento delle criticità evidenziate relative alla fatica termica e con l’obiettivo di ridurre i tempi di avviamento. II definitiva i contenuti del presente documento sono i seguenti:

null il capitolo 2 contiene la specifica del modello di simulazione, in cui viene discussa la tipologia di impianto da simulare, le ipotesi semplificative fondamentali e i limiti di applicabilità del modello d’impianto. null nel capitolo 3 vengono descritti i modelli (o componenti) elementari che sono stati impiegati per la costruzione del modello d’impianto. In particolare vengono discussi: l’interfaccia del modello, ovvero come il componente può essere connesso ad altri, le ipotesi modellistiche e le leggi fisiche su cui si basano le equazioni del modello, il significato dei principali parametri. null nel capitolo 4 viene descritto il modello dell’impianto, ottenuto mediante aggregazione dei componenti elementari. Per quanto riguarda tutti i dettagli, (ad es., i valori dei parametri), si può fare riferimento all’allegato A. null nel capitolo 5 vengono brevemente discusse le modalità di utilizzo del modello. null nel capitolo 6 viene presentata e commentata una simulazione di avviamento da tiepido eseguita utilizzando le attuali procedure di esercizio.

null L’appendice A contiene la documentazione del codice di tutti i componenti della libreria ThermoPower che sono utilizzati nel modello, nonché la documentazione del modello d’impianto, contenuto nella sotto libreria CESI. Questa documentazione è da considerarsi comunque preliminare; durante le successive fasi di studio che faranno uso del modello di simulazione, è ragionevole attendersi che sia necessario apportare correzioni, miglioramenti e modifiche al medesimo. null nell’appendice B viene documentato in modo dettagliato lo sviluppo dei modelli di stress termici nei componenti massicci (collettori vapore surriscaldato, prima sezione albero turbina), sviluppati specificamente per questa attività di studio [7].