Università degli Studi Guglielmo Marconi

Insegnamento
Produzione di energia da fonti rinnovabili
Docente
Prof. Zuccari Fabrizio
Settore Scientifico Disciplinare
ING-IND/09
CFU
6
Descrizione dell'insegnamento

Il corso è suddiviso in tre parti. La prima parte introduce le fonti rinnovabili e le relative tecnologie contestualizzandole, come processi di conversione/trasformazione dell’energia, nel concetto più ampio di sistema energetico che comprende l’intero ciclo dell’energia dalle fonti primarie all’effetto utile. La seconda parte analizza gli strumenti utilizzabili per la riduzione delle emissioni CO2 (tra cui l’utilizzo delle Fonti rinnovabili) oltre ad analizzare l’attuale sistema elettrico italiano con particolare riferimento alla penetrazione (passata, attuale e proiezioni future) delle fonti rinnovabili oltre ad analizzare brevemente il quadro normativo che riguarda gli incentivi all’utilizzo delle fonti rinnovabili a livello nazionale. La terza parte analizza in modo dettagliato le principali fonti di energia rinnovabile e le tecnologie per il loro utilizzo, illustrandone i principi di funzionamento, le principali caratteristiche funzionali e fornendo i criteri di base per il loro dimensionamento.

Obiettivi formativi (espressi come risultati di apprendimento attesi)
Il corso di Produzione di energia da fonti analizza in modo dettagliato le principali fonti di energia rinnovabile e le tecnologie per il loro utilizzo, illustrandone i principi di funzionamento, le principali caratteristiche funzionali e fornendo i criteri di base per il loro dimensionamento.
Le principali conoscenze acquisite (Descrittore di Dublino 1) riguardano principalmente le modalità di analisi delle fonti primarie di energia rinnovabile per definire le potenzialità delle fonti stesse, le tecnologie utilizzabili per ciascuna fonte.
Lo studente dovrà poi conoscere i criteri di base per il dimensionamento degli impianti alimentati da fonti rinnovabili e le normative tecniche di riferimento.
Le principali abilità acquisite (capacità di applicare le conoscenze acquisite, Descrittore di Dublino 2) si concretizzano nel fatto che gli studenti saranno in grado di analizzare le potenzialità delle fonti rinnovabili, dimensionare i relativi impianti e analizzare i costi di installazione e manutenzione degli stessi.
In concreto, lo studente sarà in grado di individuare e dimensionare in modo corretto i principali tipi di impianti alimentati da fonti rinnovabili.
La verifica della capacità di apprendimento verrà effettuata tramite le prove d’esame, nonché sulla base delle discussioni tenute nell’ambito delle aule virtuali riguardanti gli esercizi svolti dal docente.
L’Aula virtuale è costruita e pensata per venire incontro alle esigenze dello studente mediante una interazione diretta con lo stesso tale da poter eliminare i dubbi e le incertezze che si hanno di volta in volta. Può essere svolta in doppia modalità: ovvero in presenza con discussione finale e in streaming per gli studenti collegati in modalità telematica.
L'aula virtuale si svolge nelle due ore come una esercitazione/ricevimento frontale.
Prerequisiti

Per il corso sono richieste conoscenze dei concetti fondamentali della fisica (trattati nel corso di Fisica Generale) e degli strumenti di calcolo forniti nei corsi di Matematica I e II.

Contenuti dell'insegnamento
Prima parte:
  • Introduzione al corso
  • Generalità sulle fonti rinnovabili
Seconda parte
  • Le fonti di energia rinnovabile
  • Aspetti normativi
  • Utilizzo delle fonti rinnovabili
Terza parte
  • Energia solare
  • Impianti solari termici
  • Impianti fotovoltaici
  • Energia eolica
  • Impianti eolici
  • Energia potenziale idrica
  • Impianti idroelettrici
  • Energia geotermica
  • Impianti geotermoelettrici
  • Biomasse
  • Impianti a biomassa
  • Energia del mare
  • Impianti per l’utilizzo dell’energia del mare
Attività didattiche
Le attività didattiche si articolano in didattica erogativa e didattica interattiva.
Per quanto riguarda la didattica erogativa, l'insegnamento prevede, per ciascun CFU, 5 ore di Didattica Erogativa, costituite da 2,5 ore di videolezioni (tenendo conto delle necessità di riascolto da parte dello studente). Ciascuna videolezione esplicita i propri obiettivi e argomenti, ed è corredata da materiale testuale in formato .pdf. Le 19 videolezioni riguardano in particolare sia argomenti di teoria sia applicazioni pratiche. Queste ultime, mediante le apposite video esercitazioni fornite, consentono allo studente di ampliare e testare il proprio bagaglio teorico-pratico e altresì di aumentare la capacità di misurare le competenze acquisite, cosa che è fondamentale per lo studente di Ingegneria.
È di centrale importanza per lo studente migliorare la capacità di analisi e di sintesi che si sviluppa durante il corso, sia mediante la teoria che con la pratica.
Per quanto riguarda la didattica interattiva, l'insegnamento segue quanto previsto dalle Linee Guida di Ateneo sulla Didattica Interattiva e l'interazione didattica, e propone, per ciascun CFU, 1 ora di Didattica Interattiva dedicata alle seguenti attività: lettura area FAQ, partecipazione ad e-tivity strutturata costituita da attività finalizzate alla restituzione di un feedback formativo e interazioni sincrone dedicate a tale restituzione. Sono a tal proposito previste aule virtuali di due ore che consentono una interazione sincrona con lo studente. In particolare, il docente con le aule virtuali potrà rendicontare agli studenti, attraverso gli esami fatti e i test di verifica ed autovalutazione, quali sono i maggiori punti di sofferenza nella loro preparazione, per poter quindi intervenire su specifiche tematiche con ulteriori spiegazioni ed esercizi pratici.
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’esame, sia in sede che fuori sede, si svolge in forma scritta. La prova ha una durata massima di 120 minuti e, durante lo svolgimento della stessa è consentito esclusivamente l’uso di una calcolatrice e del testo della normativa fornita direttamente dalla commissione d’esame.
La prova è costituta da due domande teoriche aperte (non a risposta multipla) e un breve esercizio numerico sugli argomenti svolti durante il corso. Ogni domanda ed esercizio è conforme ai tre descrittori di Dublino.
Sono altresì previste prove di verifica e di autoverifica intermedie erogate in modalità distance learning che riguardano lo svolgimento di test di autoapprendimento.
Sebbene le prove di verifica e di autoverifica intermedie non contribuiscono alla formulazione del giudizio finale e non sono obbligatorie ai fini del sostenimento della prova d’esame, la quale deve essere svolta in presenza dello studente davanti ad apposita Commissione ai sensi dell´art. 11 c.7 lett.e) del DM 270/2004, esse sono da considerarsi altamente consigliate e utili ai fini della preparazione e dello studio individuale. Infatti, la prova finale e le prove di verifica e di autoverifica intermedie consentono nel loro insieme di accertare la capacità di conoscenza e comprensione, la capacità di applicare le competenze acquisite, la capacità di esposizione, la capacità di apprendere e di elaborare soluzioni in autonomia di giudizio.
Libri di testo

Oltre alle lezioni realizzate dal Docente ed ai materiali didattici pubblicati in piattaforma, è obbligatorio lo studio del seguente testo:

  • D. Cocco, C. Palomba, P. Puddu “Tecnologie delle energie rinnovabili”, Editore: S.G.E. 2016, Edizione 3, EAN: 9788889884331, ISBN: 8889884339.
Ricevimento studenti

Previo appuntamento (f.zuccari@unimarconi.it).