PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA Nell’ambito del progetto GENDIS (Generazione Distribuita) della Ricerca di Sistema, relativo all’analisi dei sistemi di generazione elettrica distribuita, uno degli argomenti di interesse è lo studio delle possibili integrazioni tra diversi sistemi innovativi di generazione. Tra questi, è di particolare interesse l’integrazione tra pile a combustibile e turbine a gas di piccola e media taglia finalizzata all’ottenimento di impianti caratterizzati da elevata efficienza elettrica associata ad un ridotto impatto ambientale. In questo contesto può trovare interessanti soluzioni anche il problema della riduzione delle emissioni di CO 2 , da tempo all’attenzione della comunità scientifica ed ora anche di quella politica ed industriale. L’idea alla base dello studio è di sfruttare, per dell’abbattimento del CO 2 contenuto nei fumi del turbogas, la capacità intrinseca della pila a combustibile a carbonati fusi (MCFC) di trasferire il CO 2 dalla sua corrente catodica (comburente) a quella anodica (combustibile), dalla quale è facilmente ed economicamente separabile. In questo studio viene esaminata e modellizzata una possibile configurazione di impianto integrato (turbogas + pila) di generazione distribuita alimentato a gas naturale, che implementa la cattura del CO 2 dai fumi del turbogas con l’ausilio della pila MCFC. L’attività svolta è stata focalizzata sui seguenti argomenti: • identificazione di una configurazione d’impianto basato su una turbina a gas integrata con una pila a combustibile a carbonati fusi (MCFC) idonea per la riduzione delle emissioni di CO 2 ; • modellazione, mediante codice di simulazione stazionaria, della configurazione identificata; • analisi e valutazione critica dei risultati ottenuti in termini di rendimento elettrico ed emissioni di CO 2 . Lo studio ha portato all’identificazione di una configurazione proponibile per un impianto integrato di taglia medio-piccola (circa 60 MW e ), in grado di coniugare le esigenze di semplicità e buona efficienza elettrica globale, richieste ad un impianto di generazione distribuita, con la possibilità di ridurre sensibilmente anche le emissioni globali di CO 2 . Per tale configurazione, basata su un ciclo combinato a due livelli di pressione, la modellazione ha quantizzato il rendimento elettrico globale ottenibile in un campo compreso tra 56 e 58 % (con pila MCFC e ciclo combinato di rendimento elettrico allo stato dell’arte pari rispettivamente a circa 50 % e 55 %). La produzione elettrica conseguibile è pari rispettivamente a 9.0 MW e dalla pila, 33.7 MW e . dalla turbina a gas e 22.7 MW e dal ciclo combinato a vapore, per complessivi 66.4 MW e lordi e 64.2 MW e netti d’impianto. In aggiunta, l’impianto rende disponibili anche circa 500 kW termici ad un livello termico sufficiente per applicazioni di cogenerazione termica. L’abbattimento del CO 2 ottenibile è risultato pari a circa 51 %, con emissioni specifiche di 168 g CO 2 / kWh. Non è escluso che ottimizzando i flussi interni dell’impianto e migliorando i recuperi termici, azioni da pagare ovviamente con una maggior complessità impiantistica e quindi maggiori costi di investimento, questi valori possano essere leggermente migliorati.