Gli impianti di Generazione Distribuita (GD) più diffusi attualmente sono quelli che fanno cogenerazione, ovvero produzione contemporanea di energia elettrica e di calore. Questi impianti sono sistemi estremamente compatti la cui capacità oggi è dell’ordine delle decine-centinaia di kW, con rendimenti elevati e basse emissioni. Tra le diverse tecnologie applicate a piccoli impianti di cogenerazione si stanno affermando le celle a combustibile il cui principio di funzionamento si basa sull’ossidazione dell’idrogeno, ottenuto da un processo di reforming del gas naturale, che in presenza di un catalizzatore produce corrente elettrica (pila). Quindi si tratta di un processo termico ed elettrochimico con produzione di energia elettrica e calore. Una parte dell’energia termica prodotta dalla pila può essere trasformata a sua volta in energia elettrica utilizzando i gas di scarico in una turbina a gas (impianto ibrido), mentre quella rimanente può essere recuperata da una caldaia per il riscaldamento (cogenerazione). Si tratta quindi di un ciclo in cui si accoppia una cella a combustibile con una turbina a gas di dimensioni opportune per ottenere energia elettrica e termica con elevato rendimento complessivo e basse emissioni di inquinanti. La cella a combustibile a carbonati fusi (MCFC – Molten Carbonate Fuel Cell) è una delle tecnologie promettenti per applicazioni in impianti di piccola-media taglia. L’Ansaldo da anni sta investendo su questa tecnologia e ha già sperimentato uno stack da 100kWe nell’ambito di un progetto di ricerca in collaborazione con ENEL Ricerca. Attualmente è in corso di realizzazione presso il CESI un impianto ibrido di cogenerazione che utilizza una cella di tipo MCFC di nuova concezione accoppiata ad una microturbina a gas. Nell’ambito di questo progetto si è ritenuto importante supportare la fase di progettazione del sistema di controllo e supervisione con lo sviluppo di un modello matematico dinamico in grado di simulare il comportamento del processo nelle varie condizioni di esercizio. Questo modello è descritto in [2]. Il ruolo di questo simulatore, dato che si tratta di un impianto sperimentale complesso con forte contenuto innovativo, risulta fondamentale per definire le funzioni di controllo e di protezione, nonché le procedure di esercizio. Nel presente rapporto sono descritti i risultati dell’analisi statica e dinamica del processo integrato. Questa analisi, che com’è noto costituisce un presupposto importante al fine di definire una strategia di controllo, è stata svolta mediante il simulatore di cui sopra. In particolare, dopo aver descritto i principali vincoli sulle variabili di processo da rispettare per garantire il buon funzionamento dell’impianto e l’integrità dei suoi componenti, vengono presentati i risultati dell’analisi del processo in condizioni stazionarie e dinamiche. L’analisi statica con l’obiettivo di definire come controllare l’impianto a regime (a carichi diversi) nel rispetto dei vincoli mentre l’analisi dinamica allo scopo di caratterizzare il comportamento dell’impianto in transitorio. Infine viene verificata mediante simulazione una possibile strategia di controllo.