Ottimizzazione del funzionamento di una centrale termica asservita a una rete di teleriscaldamento = Optimization of a District Heating Plant by means of Genetic Algorithms

La domanda di energia mondiale continua a crescere e per limitare l’impiego dei combustibili fossili è necessario attualizzare la decarbonizzazione del settore energetico. Nella transizione verso una realtà dominata dalle fonti di energia pulita, un ruolo fondamentale è giocato dall’uso razionale dell’energia che, tramite l’impiego di sistemi di conversione efficienti, permette di ridurre i consumi e minimizzare gli sprechi. La cogenerazione CAR e il teleriscaldamento efficiente sono due tecnologie largamente promosse a livello mondiale ed europeo perché caratterizzati da un potenziale di risparmio energetico ed economico elevato. Un impianto cogenerativo asservito a una rete di teleriscaldamento porta con sé vantaggi energetici, economici e ambientali; tuttavia, perché questi ultimi possano essere quantificabili, è necessario far funzionare l’impianto in condizioni ottimali. L’obiettivo del presente lavoro è quello di definire la strategia di funzionamento ottimale di una centrale termica cogenerativa asservita a una rete di teleriscaldamento mediante l’utilizzo di algoritmi genetici. L’ottimizzazione è effettuata seguendo un approccio economico volto a massimizzare il MOL dell’impianto e definisce per ogni ora dell’anno il profilo di funzionamento delle tecnologie presenti in centrale, ovvero un motore alternativo a combustione interna funzionante in assetto cogenerativo, due caldaie e un accumulo termico. I risultati ottenuti permettono di constatare che la gestione ottimizzata della centrale termica ne massimizza i guadagni e al contempo ne migliora le prestazioni energetiche; si ha un aumento di flessibilità di funzionamento del cogeneratore e un maggior sfruttamento dell’accumulo, mentre viene notevolmente limitato il funzionamento delle caldaie.