CLP project Srl
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„Le energie rinnovabili coprono già oggi una quota significativa del fabbisogno energetico. Fattori meteorologici e stagionali non permettono tuttavia un‘adeguata programmabilità. La possibilità di poter accumulare energia e quindi di modularne l‘erogazione costituisce un deciso passo in avanti verso un approvvigionamento energetico “low carbon”. Impianti solari termodinamici a concentrazione con sali fusi integrati a sistemi di biomassa, saranno in grado coprire questo fabbisogno indipendentemente da condizioni meteo e orari, e in maniera ecosostenibile.“
Tecnologie
Da diversi anni ormai ci stiamo dedicando con grande attenzione al solare termodinamico a concentrazione.
I sistemi a concentrazione solare, noti come CSP (acronimo di Concentrating Solar Power), utilizzano la radiazione diretta del sole concentrandola tramite specchi verso un ricevitore che trasforma la radiazione solare in calore ad alta temperatura. L’energia termica così raccolta può essere convertita in energia elettrica mediante una conversione termodinamica (ad es. con una turbina a vapore).
Esistono varie tipologie di sistemi di concentrazione, tra cui il sistema a collettori parabolici lineari (Parabolic Troughs), attualmente più diffuso ed il sistema a torre con ricevitore centrale (Solar Tower).
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All’interno di questo ricevitore scorre un fluido termo-vettore che si scalda ad alta temperatura. Il fluido può essere di diversa natura, in base alle temperature a cui dovrà lavorare:
- Acqua pressurizzata per temperature di poco superiori a 100°C
- Oli diatermici per temperature fino a 400°C
- Miscele di sali di sodio e potassio per temperature anche fino 550°C
La peculiare caratteristica di questi impianti, che la distingue e la rende vantaggiosa rispetto ad altre energie rinnovabili, è la possibilità di accumulare l‘energia termica prodotta e di poterne modulare l‘erogazione. In altre parole di poter fornire l’energia elettrica in base alle esigenze dell’utenza.
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Solar Tower - impianti solari a torre centrale
Un impianto di questo tipo è essenzialmente costituito da tre elementi funzionalmente distinti: un'area di terreno che ospita un insieme di specchi dotati di meccanismo di puntamento (eliostati), una torre sulla cui sommità è installato un ricevitore, e un generatore elettrico mosso da una turbina che ruota grazie alla pressione del vapore generato dal calore ricevuto dall'assorbitore.
Nel ricevitore circola un fluido che si scalda a diverse centinaia di gradi e fornisce poi l’energia termica ad un ciclo termodinamico per la produzione di energia elettrica.
Grazie all'elevato numero di eliostati, la temperatura raggiungibile dal ricevitore è molto elevata (circa 1000 gradi contro i 550 gradi del parabolico lineare) ed è possibile ottenere da questo impianto un rendimento più alto rispetto alle altre tecniche di solare termodinamico.
Anche gli impianti a torre sono dotati di un sistema di accumulo termico che consente l'immissione differita in rete dell'elettricità stoccata.
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10,8 MW Impianto solare termodinamico a collettori parabolici
I vantaggi di questa nuova tecnologia rispetto a quella usata negli impianti solari termodinamici di prima generazione sono notevoli:
- Al posto dell’olio diatermico come termovettore, in questo caso viene utilizzata una miscela di Sali fusi al 60% in peso di nitrato di sodio e al 40% in peso di nitrato di potassio (NaNO3 60%, KNO3 40%). I sali vengono accumulati in serbatoi di grandi dimensioni per garantire la produzione elettrica anche durante la notte o in giorni di bassa radiazione solare.
- È previsto un impianto di biomassa a legno cippato (di ca. 10,5 MWth) come sistema di Back-up aggiuntivo, che consente l’esercizio anche nelle mezze stagioni e in inverno, e comunque quando la potenza termica in uscita dal solo campo solare è insufficiente. In questo modo può essere garantita una continuità di produzione per 20 ore al giorno, anche in latitudini a più bassa radiazione solare diretta DNI.
- Il più grande vantaggio di questa tecnologia è rappresentato dal fatto che è programmabile in base alla richiesta di energia. L‘elettricità può essere erogata a tutte le ore del giorno e della notte e pertanto può coprire il fabbisogno energetico anche nelle ore di punta, quando ad es. gli impianti eolici e fotovoltaici non producono.
- Un altro grande vantaggio consiste nel fatto che i sali fusi raggiungono temperature di esercizio più elevate rispetto all’olio diatermico (550°C rispetto a 390°C) consentendo una resa energetica migliore e ottimizzando la capacita di accumulo termico dell’impianto.
- A differenza dell’olio diatermico che è altamente infiammabile e inquinante, i sali fusi non comportano rischi per la sicurezza e per l‘ambiente.
