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Autore: S.P. Cicconardi, A. Perna, F. Tunzio

Collana: FM - 2004 Sorrento - Third International Symposium - Energy and Environment

Note:
La generazione distribuita di energia elettrica, basata su sistemi di produzione di piccola taglia che operano in prossimità delle utenze finali, e con potenza da pochi kW ad alcuni MW, può rappresentare in alcuni casi una soluzione alternativa o complementare rispetto alla produzione centralizzata e localizzata in impianti di grande scala. I vantaggi che può offrire la generazione distribuita sono numerosi, e riguardano sia il sistema di generazione che la rete di distribuzione e trasmissione. Ulteriori vantaggi sono per l’utenza finale con la riduzione dei costi energetici e il miglioramento dell’affidabilità delle forniture e per il sistema energetico in generale grazie ad un migliore utilizzo delle fonti primarie di energia. In particolare infatti come unità stand alone, i microgeneratori disponibili per la generazione distribuita consentono l’utilizzo di una gamma di fonti energetiche molto più ampia di quella degli impianti centralizzati, operanti essenzialmente con combustibili fossili tradizionali. Inoltre la caratteristica di piccola scala comporta maggiore flessibilità nella scelta delle risorse energetiche, in funzione della disponibilità locale, delle caratteristiche geografiche, e delle condizioni tecnologiche ed economiche dell’utenza.
Tra le tecnologie più promettenti per la generazione distribuita sono sicuramente le celle a combustibile che, rispetto ai motori a combustione interna tradizionalmente impiegati per le piccole potenze, presentano efficienze decisamente più elevate e, grazie alle caratteristiche di funzionamento, un impatto ambientale notevolmente ridotto o addirittura nullo.
Nel presente lavoro viene condotta l’analisi energetica di un impianto basato su un modulo PAFC da 200 kWe , alimentato da syngas ottenuto dal reforming di una miscela di biogas prodotto da una discarica controllata.
La soluzione impiantistica proposta ha come obiettivo un’efficiente utilizzazione del biogas prodotto dalla discarica e l’ottimizzazione del recupero energetico dei flussi termici presenti nel sistema. Vengono inoltre analizzate le prestazioni del sistema al variare nel tempo della portata di biogas prodotta dalla discarica.



Referring to studies carried out on distributed-power generation, attention is focused on the control and management of the landfill gas, produced by anaerobic bacterial digestion of organic matter.
In order to reduce green house emissions and other pollutant gases, biogas can be used in energy conversion systems for combined heat and power generation.
Landfill biogas has been employed in internal combustion engines connected directly to the electric grid all day long.
Fuel cell systems offer the potential for clean and efficient power generation, due to their high electric conversion efficiency, low environmental impact, production of heat for co-generation.
PAFC power plants applied in landfill gas utilization have many advantages respect to internal combustion engines, especially for their ability to produce electric energy with constant efficiency at reduced power.
In this paper we have studied a PAFC power plant of about 200kWe, feed with cleaned landfill gas. The system configuration proposed here is optimised by thermal recovery of internal flow streams: biogas is the only external fuel source.
Also system performances have been evaluated in function of the biogas yield, varying in the years and depending on landfill history.