Integrazione di una boa Wave Energy Converter in una microrete isolata: analisi di metodologie per il calcolo della potenza erogata in funzione delle condizioni del mare.

The thesis work, carried out at the Laboratorio di Energetica Elettrica (LABEN) of the University of Pavia, concerned a methodology for analyzing data relating to the state of the sea for the study of the construction of electric production profiles of a marine technology such as that of Wave Energy Converters (WECs), devices capable of converting the energy contained in the wave motion into electricity. The case study is represented by a DC microgrid, at the service of an offshore user, in the North of Australia. More specifically, the work illustrated in this paper concerns the application of methodologies to build load profiles similar to the expected of a WEC buoy depending on sea conditions. Initially a bibliographic research was carried out aimed at understanding and deepening the marine resource and the technologies currently available for its exploitation. Subsequently, elaborations were carried out aimed at the composition of the load profiles. We worked on locally recorded data, and also on data from similar installations in the Mediterranean Sea, but above all a demanding search was carried out to find the missing information. Feasibility studies that provide for the use of production profiles for these technologies that report consolidated methodologies are in fact rare and above all not public. The purpose of this work is also to lay methodological foundations, compare them and indicate pros and cons, with the aim of proposing a more solid approach to feasibility studies. This ultimately allows us to be able to better study decarbonization paths of new projects on hybrid microgrids, often powered by renewables, but also by technologies based on fossil fuels. The results obtained are discussed in the paper.

Il lavoro di Tesi, svolto presso il Laboratorio di Energetica Elettrica (LABEN) dell’Università degli Studi di Pavia, ha riguardato una metodologia di analisi di dati relativi allo stato del mare per lo studio della costruzione di profili di produzione elettrica di una tecnologia marina quale quella dei Wave Energy Converters (WECs), dispositivi in grado di convertire in energia elettrica quella contenuta nel moto ondoso. Il caso studio è rappresentato da una microrete DC, al servizio di un’utenza offshore, nel nord dell’Australia. Più nello specifico il lavoro che ha portato alla stesura di questo elaborato riguarda l’applicazione di metodologie per costruire profili di carico simili all’atteso di una boa WEC in funzione delle condizioni del mare. Inizialmente è stata svolta una ricerca bibliografica volta alla comprensione e all’approfondimento della risorsa marina e delle tecnologie attualmente a disposizione per il suo sfruttamento. Successivamente si sono svolte elaborazioni finalizzate alla composizione dei profili di carico. Si è lavorato su dati registrati localmente, ed anche su dati provenienti da installazioni simili nel Mar Mediterraneo, ma soprattutto si è condotta un'impegnativa ricerca per il reperimento delle informazioni mancanti. Studi di fattibilità che prevedono l’utilizzo di profili di produzione per queste tecnologie che riportino metodologie consolidate sono infatti rari e soprattutto non pubblici. Lo scopo di questo lavoro è anche porre delle basi metodologiche, confrontarle e indicarne pro e contro, avendo come finalità quello di proporre un approccio alla fattibilità più solido. Questo permette in ultima analisi di essere in grado di studiare meglio percorsi di decarbonizzazione di nuovi progetti su microreti ibride, spesso alimentate da rinnovabili, ma anche da tecnologie basate su combustibili fossili. I risultati ottenuti vengono discussi nell’elaborato.