Personale docente

Andrea Lazzaretto

Professore ordinario

IIND-06/B

Indirizzo: VIA VENEZIA, 1 - PADOVA . . .

Telefono: 0498276747

E-mail: andrea.lazzaretto@unipd.it

  • presso Office of prof. Andrea Lazzaretto, via Venezia 1 - Padova
    We receives the students by appointment by sending a message to: andrea.lazzaretto @unipd.it.

Formazione
Università degli Studi di Padova: Professore Ordinario di Sistemi Energetici dal 2019. In precedenza: prof. Associato (dal 2004) e Ricercatore (dal 1994) di Progetto di Macchine e Motori a Combustione Interna. Post-dottorato in Ingegneria Industriale, 1993-1994, Dottorato in Energetica, 1992, Laurea in Ingegneria Meccanica, 1986.
Tennessee Technological University, Cookeville TN- USA: Research Scholar (Gen - Mag 1991).
Ottobre 1993: Membro del corpo docente dell’”European Master of Science Degree” in Ingegneria Meccanica - Università Tecnica di Danzica, Polonia.

Premi
Vincitore dell'"Edward F. Obert Award" dell’"American Society of Mechanical Engineers (ASME)” negli anni 1998 , 2007 e 2018 per "outstanding papers" sulla termodinamica e termodinamica applicata.
Vincitore del best paper award of the “Escuela Técnica Superior de Ingenieria de Sevilla” nel periodo ottobre-dicembre 2018.
Vincitore del 3rd prize of the Best Paper Award della conferenza internazionale ECOS2017.
Nomination per il Young Scientist Award assegnato dall'International Center for Applied Thermodynamics per il contributo complessivo alla termodinamica applicata,2001.

Ruoli in società internazionali
Chair dell’Advanced Energy Systems Division (AESD) dell'ASME nel 2022-2023. E’ stato vice-chair del comitato esecutivo dell'AESD (2021-2022) e membro dal 2012-2013 al 2021-2022).
Presidente del “Systems Analysis Technical Committee” dell'AESD dell'ASME 2009-2011.
Fellow ASME dal 2010 (membro dal 1999).

Comitati editoriali
Membro dell'Advisory board della rivista internazionale Energies dal 2019.
Associate Editor dell'ASME Journal of Energy Resources Technology dal 2006-2016.
Associate Editor dell'International Journal of Thermodynamics 2011-2012.
Membro dell'Advisory Board dell'International Journal of Thermodynamics dal 2005.
Membro dell'International Journal of Energy and Environmental Engineering (Springer), 2010-2016.

Symposium chair dell'Energy track dei congressi internazionali IMECE2009 e IMECE2012, co-chair della stessa track dell'IMECE2011. Co-editor degli atti del congresso internazionale ECOS2007.
Membro del comitato scientifico dell'”International conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems (ECOS)” nel 2002 e dal 2005 ad oggi.
Chairman di sessioni panel o tecniche in conferenze internazionali IMECE - ASME ed ECOS dal 2000.

Ricerca
E' responsabile di accordi bilaterali con Università Tecnica di Berlino e Università Tecnica di Atene nell'ambito del programma Erasmus della UE, e con l’EPFL di Losanna (programma SEMP).
E' revisore per molte riviste/congressi internazionali e libri (John Wiley & Sons, Springer, Woodheads Publishing).

Gli interessi di ricerca riguardano aspetti sperimentali e teorici relativi alla simulazione e ottimizzazione energetico-economica-ambientale del progetto e funzionamento di sistemi di generazione, accumulo e recupero di energia alimentati da fonti rinnovabili e fossili: impianti a vapore, a fluido organico, geotermici, a CO2 supercritica, solari a concentrazione e fotovoltaici, turbine a gas, cicli combinati, microturbine, impianti IGCC, cogenerativi, celle a combustibile, cicli di potenza a idrogeno. L'attività di ricerca riguarda inoltre i criteri di progetto di turbomacchine e imbarcazioni a vela da regata. E' autore o co-autore di più di 260 pubblicazioni, per la maggior parte su riviste e atti di congressi internazionali.

Selezione di pubblicazioni su rivista internazionale 2018-2023:

Lazzaretto A., Manente G., Toffolo A., 2018, SYNTHSEP: a general methodology for the synthesis of energy system configurations beyond superstructures, Energy, Volume 147, 15 March 2018, Pages 924-949.

Rech S., Lazzaretto A., 2018, Smart rules and thermal, electric and hydro storages for the optimum operation of a renewable energy system, Energy, Volume 147, 15 March 2018, Pages 742-756.

Toffolo A., Rech S., Lazzaretto A., 2018, Generation of complex energy systems by combination of elementary processes, Journal of Energy Resources Technology, Journal of Energy Resources Technology, ASME, Nov, Vol. 140 / 112005-1/112005-11.

Gavagnin G., Rech S., Sanchez D., Lazzaretto A., Optimum design and performance of a solar dish microturbine using real component characteristics, Applied Energy, Applied Energy, Volume 231, 1 Dec 2018, pages 660-676.

Rech S., Lazzaretto A., Grigolon E., Optimum integration of concentrating solar technologies in a real coal-fired power plant for fuel saving, Energy Conversion and Management 178 (2018) 299–310.

Manente G., Lazzaretto A., Bardi A., Paci M., Geothermal power plant layouts with water absorption and reinjection of H2S and CO2 in fields with a high content of non-condensable gases, Geothermics, Geothermics, Volume 78, March 2019, pages 70-84.

Danieli P., Rech S. Lazzaretto A., Supercritical CO2 and air Brayton-Joule versus ORC systems for heat recovery from glass furnaces: Performance and economic evaluation, Energy, Volume 168, 1 February 2019, Pages 295-309.

J. Raccanello, S. Rech, A. Lazzaretto, Simplified dynamic modeling of single-tank thermal energy storage systems, (2019), doi: 10.1016/j.energy.2019.06.088

Carraro G., Rech S., Lazzaretto A., Toniato G., Danieli P., 2019, Dynamic simulation and experiments of a low-cost small ORC unit for market applications, Energy Conv. & Manag., 197 (2019) 111863.

Lazzaretto A.,Toffolo A., 2019, Optimum Choice of Energy System Configuration and Storages for a Proper Match between Energy Conversion and Demands, Energies-604672, Editorial of a Special Issue, October.

Carraro G., Bori V., Lazzaretto A., Toniato G., Danieli P., Experimental investigation of an innovative biomass-fired micro-ORC system for cogeneration applications, Renewable Energy 161 (2020) 1226-1243.

Rech S., Casarin S., Silva C.S., Lazzaretto A., University Campus and Surrounding Residential Complexes as Energy-Hub: A MILP Optimization Approach for a Smart Exchange of Solar Energy, Energies, Vol. 13, Issue 11,10.3390/en13112919.

Pivetta D., Rech S. and A. Lazzaretto A., Choice of the optimal design and operation of multi-energy conversion systems in a Prosecco wine cellar, Energies 2020, 13(23), 6252.

Carraro, G., Danieli, P., Lazzaretto A., Boatto T., A common thread in the evolution of the configurations of supercritical CO2 power systems for waste heat recovery, Energy Conv. & Manag., 237 (2021) 114031.

Dal Cin E., Carraro G., Volpato G., Lazzaretto A., Danieli P., A multi-criteria approach to optimize the design-operation of Energy Communities considering economic-environmental objectives and demand side management, Energy Conv. & Manag. 263 (2022) 115677.

Dal Cin E., Lazzaretto A., Toffolo A., A novel extension of the SYNTHSEP methodology for the optimal synthesis and design of supercritical CO2 cycles in waste heat recovery applications, Energy Conv. & Manag., Elsevier, Volume 276, 15 Jan 2023, 116535.

- Analisi della progettazione e del comportamento fuori progetto di sistemi di conversione energetica individuali, di vario tipo e complessità, alimentati da fonti fossili e rinnovabili. Questi includono: impianti a turbina a gas, impianti a vapore, impianti ORC (Organic Rankine Cycles), motori a combustione interna, impianti solari a concentrazione.

- Sistemi combinati e cogenerativi: questi possono includere impianti per la produzione combinata di elettricità, calore e freddo (impianti a gas-vapore con gas naturale o con gassificatore integrati o meno con impianti solari a concentrazione), impianti di cogenerazione basati su motori a combustione interna microturbine, centrali elettriche che integrano motori a combustione interna con sistemi ORC o sistemi ad assorbimento, impianti a biomassa per la produzione di elettricità, calore e altri combustibili (ad esempio, etanolo o combustibili ad alto idrogeno).

- Sistemi che integrano una o più delle unità citate ai punti sopra, sia alimentate da sorgenti rinnovabili che da fonti fossili. Questi sistemi vengono solitamente denominati "sistemi multi-energia" o "smart energy systems". L'obbiettivo è quello di studiare porzioni più o meno ampie di zone geografiche in cui si può avere una varietà di questi sistemi di conversione, il cui progetto e funzionamento deve essere ottimizzato insieme a quello delle reti che trasportano i diversi tipi di energia prodotta.

- Accumuli di energia termica, potenziale, meccanica: tecniche e modelli per l'ottimizzazione dell'integrazione tra sistemi di conversione dell'energia e utenze in presenza di accumuli.

- Metodi di analisi e ottimizzazione di sistemi energetici: metodi exergoeconomici, metodi emergetici, metodi di analisi del ciclo di vita, metodi di ottimizzazione termodinamica, economica e ambientale che considerano uno o più obiettivi alla volta.

Comunità energetiche e accoppiamento ottimale tra generazione e consumo di energia:
- sviluppo di criteri per l'ottimizzazione energetico-economico-ambientale di aggregazioni di utenti in comunità energetiche.
- tecniche per la distribuzione equa dei proventi della comunità tra i suoi diversi membri;
- ottimizzazione di programmi di demand response e per la migliore integrazione tra generazione e consumo di energia.

Analisi delle prestazioni e metodi di progettazione di turbomacchine con l'ausilio di simulazioni fluidodinamiche e prove sperimentali in laboratorio: ventilatori radiali, assiali e a deflusso trasversale, espansori radiali e assiali.

Analisi fluidodinamiche e sperimentazione di combustori di turbine a gas con particolare attenzione ai fenomeni di pulsazione di fiamma e alle emissioni.

Proposte di tesi di laurea magistrale nell'area tematica dei SISTEMI ENERGETICI.

TESI DI ANALISI E OTTIMIZZAZIONE DI SISTEMI E COMPONENTI

Ottimizzazione integrata multi-obiettivo (energetico, ambientale, economico) di configurazioni complesse di sistemi energetici e delle relative reti di distribuzione di energia, calore e combustibili.

Ricerca di configurazioni innovative, di sistemi di accumulo di diverse forme di energia (termica, potenziale, elettrochimica, con aria liquida, aria compressa, ecc.) e integrazione in sistemi energetici complessi.

Ottimizzazione stocastica di sistemi energetici alimentati da fonti rinnovabili e tradizionali e tecniche per la previsione di scenari di variabili incerte.

Definizione di configurazioni di sistemi innovativi utilizzando un approccio combinatorio di singoli cicli termodinamici elementari o parte di essi (metodi HEATSEP e SYNTHSEP).

Ottimizzazione della progettazione e del funzionamento di "Smart Multi-Energy Systems" per trovare il miglior accoppiamento tra impianti di conversione/immagazzinamento di energia rinnovabile e fossile con le richieste energetiche degli utenti (elettriche, termiche, di combustibile, ecc.).

Tecniche multi-obiettivo per ottimizzare la progettazione e il funzionamento del sistema energetico della società nella transizione verso un sistema 100% rinnovabile, tenendo conto dei vincoli tecno-economici, ambientali, sociali, legislativi,....

Ottimizzazione della progettazione e del funzionamento di comunità energetiche (aggregazioni di utenti-produttori) per una migliore gestione della domanda di energia (demand-response) e per l'integrazione con sistemi di conversione energetica (anche in collaborazione con un'azienda).

Ottimizzazione di sistemi per la generazione, lo stoccaggio e l'utilizzo di idrogeno "verde" prodotto da energie rinnovabili, anche integrato in sistemi di conversione energetica più ampi.

Sviluppo di impianti basati su cicli supercritici a CO2 per il recupero di flussi di calore a media e bassa temperatura (in collaborazione con l'azienda).

Sviluppo di tecniche di intelligenza artificiale per la diagnostica di funzionamento e la manutenzione predittiva di motori a combustione interna cogenerativi alimentati da fonti rinnovabili (olio vegetale, biogas, ecc.) per applicazioni stazionarie con approccio IoT (in collaborazione con azienda).

Confronto tra diversi metodi per l'allocazione delle risorse nei sistemi energetici: "analisi exergetica estesa", analisi exergoeconomica/ambientale, "analisi del ciclo di vita".

TESI SPERIMENTALE (laboratorio di Macchine Termiche e Aerauliche)

Prove sperimentali di un impianto reale con caldaia a biomassa e sistema di cogenerazione a recupero basato su ciclo ORC. Il lavoro mira a caratterizzare le prestazioni anche in presenza di un sistema di controllo.

Progettazione ottimizzata di ventilatori a flusso assiale o trasversale con sperimentazione in laboratorio

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TESI DI LAUREA TRIENNALE NELL'AREA TEMATICA DEI SISTEMI ENERGETICI

Tesi sui vari tipi di impianti di generazione di energia, calore o combustibili che utilizzano fonti fossili o rinnovabili (biomassa, sole, vento).

Azioni concrete e scenari per la lotta ai cambiamenti climatici in accordo con i 17 obiettivi dell'ONU

"Smart multi energy systems" per il miglioramento della società (smart cities, smart districts,...)

A DIFFERENZA DI QUANTO APPARIVA IN QUESTO SITO (ERA RIMASTO UN MESSAGGIO VECCHIO), SI COMUNICA CHE LA PRIMA LEZIONE DEL CORSO DI SISTEMI ENERGETICI SI TERRA REGOLARMENTE 'LUNEDI' 2 OTTOBRE 2023 ALLE ORE 14.30 IN AULA M2, COME DA ORARIO UFFICIALE