Il Master in Energie Rinnovabili fornisce una preparazione completa e interdisciplinare per progettare, realizzare e gestire impianti e sistemi basati su fonti rinnovabili, con una solida base tecnico-scientifica e una visione sistemica del settore energetico. Il percorso affronta le tecnologie chiave (solare fotovoltaico e termico, eolico onshore e offshore, bioenergie, geotermia, idroelettrico, idrogeno verde) e le sfide dell’integrazione in rete, dell’accumulo e della gestione smart dei carichi. Grande attenzione è dedicata agli strumenti di simulazione e ottimizzazione, alla valutazione LCOE e CAPEX/OPEX, al permitting e agli aspetti regolatori europei e nazionali. Attraverso laboratori software, casi studio industriali e project work su siti reali, i partecipanti acquisiscono le competenze per ridurre il rischio progettuale, migliorare le prestazioni degli impianti e costruire business case bancabili in contesti residenziali, commerciali e utility scale.
Fondamenti energetici, risorse e conversione
Questa area consolida i fondamenti di termodinamica, scambio termico, fluidodinamica e macchine, con particolare focus sui cicli di conversione e sui rendimenti reali dei sistemi rinnovabili. Gli studenti imparano a caratterizzare il potenziale delle risorse (irradianza globale e diffusa, ventosità e curve di Weibull, disponibilità di biomassa, gradienti geotermici) e a stimare la producibilità mediante serie storiche, dataset satellitari e misure in sito. Si affrontano metodi di bancabilità dei dati (incertezza P50/P90, metriche IEC), fattori di capacità e perdite di sistema (soiling, mismatch, ombreggiamenti, derating termico). Vengono introdotti gli indicatori energetico-ambientali e gli standard di misura e verifica della performance (IPMVP).
Solare ed eolico: progettazione, simulazione e O&M
L’area copre progettazione e dimensionamento di impianti fotovoltaici (residenziale, C&I, utility), con scelta dei moduli (PERC, TOPCon, HJT, bifacciali), inverter, cablaggi e strutture, analisi di layout, ombreggiamenti e albedo. Si utilizzano strumenti di simulazione (PVsyst, PV*SOL) per energy yield e ottimizzazione BOS, con valutazione delle perdite e calcolo LCOE. Per l’eolico, si affrontano wind resource assessment, micro-siting, curve di potenza IEC, analisi di rugosità, ostacoli e shear con WAsP e CFD semplificate, inclusi i temi di eolico offshore, fondazioni e cable routing. Sono trattate strategie di Operation & Maintenance basate su dati (condition monitoring, SCADA analytics, reliability-centered maintenance), analisi di disponibilità, contratti O&M, gestione dei guasti e KPI di performance.
Bioenergie, geotermia, idroelettrico e idrogeno verde
Questa area esplora soluzioni rinnovabili complementari: catene del valore delle bioenergie (biogas, biometano, biomassa solida), pretrattamenti, digestione anaerobica, upgrading e iniezione in rete gas. Per la geotermia, si studiano sistemi a bassa entalpia per pompe di calore geotermiche e impianti a media-alta entalpia, con valutazioni di risposta termica del terreno e cicli ORC. L’idroelettrico comprende run-of-river, impianti ad acqua fluente, piccoli salti e gestione ecologica dei deflussi, con selezione delle turbine (Pelton, Francis, Kaplan). L’area include inoltre l’idrogeno verde: elettrolizzatori (PEM, alcalini, SOEC), bilancio d’impianto, compressione e stoccaggio, sicurezza, oltre agli utilizzi in power-to-gas, blending e mobilità, con analisi round-trip efficiency in sistemi ibridi con fuel cell.
Reti, accumulo, mercato e sostenibilità
Si approfondiscono l’integrazione dei sistemi rinnovabili nelle reti elettriche e termiche, il ruolo dei sistemi di accumulo (Li-ion LFP/NMC, sodio, flow battery, idroelettrico a pompaggio, accumuli termici) e i servizi ancillari (FCR, aFRR, fast reserve). Si studiano comunità energetiche rinnovabili, autoconsumo collettivo, demand response e vehicle-to-grid. L’area copre regolazione e incentivi (EU Green Deal, RED III, PNIEC, ARERA), aste, PPA e strumenti di copertura (CfD, hedging, garanzie d’origine). Ampio spazio è dedicato a LCA, carbon footprint, tassonomia UE, criteri ESG, permitting e valutazioni ambientali (VIA, VAS), nonché a strumenti finanziari e bancabilità dei progetti con analisi di sensitività e scenari di prezzo.
L’apprendimento combina teoria solida e applicazione pratica attraverso strumenti professionali, casi industriali e lavoro su dati reali. Ogni modulo integra esercitazioni, revisione critica dei risultati e feedback strutturato.
"La transizione energetica non è solo somma di tecnologie, ma capacità di integrare risorse, reti, mercati e sostenibilità in progetti bancabili e resilienti nel lungo periodo."
— Prof. Lucia Ferri