L’unità EnSiEL di Torino comprende docenti, ricercatori, dottorandi e assegnisti afferenti al Dipartimento Energia “Galileo Ferraris” (DENERG) del Politecnico di Torino. I temi specifici del DENERG riguardano l’energia e lo sviluppo sostenibile, con l’obiettivo di migliorare le tecnologie energetiche esistenti, di promuoverne di nuove e di contribuire all’uso razionale e consapevole delle risorse energetiche. Gli ambiti nei quali opera l’unità EnSiEL di Torino riguardano i sistemi elettrici per l’energia, i convertitori, le macchine e gli azionamenti elettrici, la fisica tecnica industriale e la fisica tecnica ambientale.
I principali obiettivi di ricerca si inquadrano in un contesto internazionale e nazionale caratterizzato da programmi di vasto respiro: UN Sustainable Development Goals (SDGs), ONU COP, EU Strategic Energy Technology Plan (SET-Plan), EU Horizon 2020 e Horizon Europe, EU Energy Union, Mission Innovation, Strategia Energetica Nazionale (SEN), Cluster Tecnologici Nazionali (CTNEnergia), Piano Nazionale della Ricerca e Industria 4.0 (impatto sulla filiera energetica). A livello di Ateneo, è attiva la collaborazione con l’iniziativa Energy Center. Le attività propongono una visione sistemica della sfida energetica evidenziando le relazioni tra le tecnologie, le risorse, gli aspetti ambientali e socio-economici, e hanno l’obiettivo ultimo di rendere un servizio alla società affrontando anche le sfide energetiche che sono peculiari dei paesi emergenti, quali l’Africa.
Le linee strategiche dell’attività di ricerca riguardano:
– Low Carbon Energy Transition: Produzione dell’energia e sostenibilità. Studio multi-scala dei fenomeni di trasporto di massa e di calore. Fonti rinnovabili di energia per la produzione di vettori energetici. Analisi tecnico-economica della producibilità di sistemi fotovoltaici ed eolici. Conversione, accumulo e decarbonizzazione dei vettori energetici. Accumulo termico, celle a combustibile, power-to-gas. Ottimizzazione dei sistemi energetici. Analisi, ottimizzazione e integrazione in rete di sistemi di poligenerazione con accumulo (efficienza energetica, impatto ambientale e convenienza economica). Sistemi di poligenerazione per l’economia circolare.
– Smart Energy Grid: Sicurezza e integrazione delle reti energetiche. Trasmissione dell’energia elettrica e super-grid. Interconnessioni energetiche globali, co-simulazioni multisito. Analisi della vulnerabilità delle reti di trasmissione, valutazione della sicurezza contro attacchi e minacce naturali. Gestione e resilienza delle reti elettriche. Reti elettriche di distribuzione e microreti. Modello delle smart grid a diversi livelli (fisico, ICT, sociale, ambientale, ecc.). Analisi e ottimizzazione delle reti elettriche di distribuzione con risorse distribuite. Integrazione delle fonti rinnovabili nelle reti e microreti elettriche (anche nei paesi emergenti). Convertitori elettronici di potenza per l’interfacciamento con la rete e la connessione tra le reti. Qualità del servizio elettrico e analisi di affidabilità. Economia dei sistemi elettrici. Analisi e modelli dei mercati elettrici competitivi e delle loro interazioni con le infrastrutture di rete.
– Smart and Efficient Energy Utilisation: Strategie e impatti dell’elettrificazione degli usi finali dell’energia. Efficienza energetica e sostenibilità nell’industria. Macchine e azionamenti elettrici non convenzionali per l’efficienza energetica negli usi industriali e civili. Ottimizzazione del risparmio energetico negli impianti. Smart and Efficient Buildings. Strumenti, modelli e metodi di analisi dei dati per la caratterizzazione e la gestione delle utenze elettroenergetiche. Analisi della sicurezza elettrica, valutazione del rischio nelle aree pericolose, sistemi di protezione contro i contatti elettrici.
