Tecnologie solari termiche

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1 Tecnologie solari termiche 1

2 Il solare termico a media e alta temperatura L energia solare è la più grande sorgente di energia sul nostro pianeta e per migliaia di anni la civilizzazione umana ha fatto largo uso dell energia solare non concentrata per produrre cibo e calore. Tali raggi solari possono essere concentrati grazie a specchi o lenti ad un livello tale che sarebbe possibile almeno teoricamente, raggiungere nel punto focale dei concentratori temperature vicine a quelle della superficie emittente del sole (5000 C) Le innovazioni tecnologiche dell'ultimo decennio hanno rinnovato a livello mondiale l'interesse per gli impianti solari termici a media ed alta temperatura 2

3 Le potenzialità delle centrali solari (soprattutto quelle a concentratori parabolici lineari) sono state provate dall esercizio di quelle costruite in California nel deserto del Mojave tra il 1981 e il Questi impianti per una potenza installata di 354 MW sono ormai una realtà industriale da quasi 15 anni ed hanno dimostrato di essere affidabili, efficienti e suscettibili di significativi miglioramenti. La seconda generazione di centrali solari a concentrazione che sta per essere commercializzata, oltre a essere basata sulle positive esperienze californiane, utilizza un insieme di innovazioni, scaturite da attività di ricerca e dimostrazione che hanno modificato (in alcuni casi profondamente) : 1. l'architettura generale degli impianti (minimizzazione delle complicazioni impiantistiche e massimizzare delle efficienze dei vari componenti), 2. la concezione e le modalità di realizzazione dei singoli componenti, dal ricevitore al concentratore solare. ( applicazione dell ottica senza immagini, utilizzo di materiali spaziali). Le innovazioni apportate agli impianti a collettore solare hanno consentito di superare gli inconvenienti che li rendevano inadatti alle alte latitudini o inaffidabili a causa dei complicati sistemi di inseguimento del sole. 3

4 Oggi sono disponibili a livello commerciale alcune tecnologie basate sul solare termico che sono capaci di raccogliere e concentrare la radiazione solare riscaldando un fluido termovettore fino a temperature comprese tra i 100 C a i C. Il calore prodotto dalla fiamma solare può sostituire le proprietà della fiamma da combustibile fossile ed essere quindi impiegata in diversi processi industriali quali: 1. produzione di energia elettrica; 2. produzione di idrogeno; 3. processi chimici; con indubbi vantaggi ambientali Le previsioni degli esperti stimano che nei prossimi anni gli impianti solari termici dovrebbero consentire la produzione di energia elettrica a costi dell'ordine di 4-5 cents / kwh, contro i 20 cents / kwh del 1988 ed i 10 cents / kwh attuali. 4

5 Queste rosee prospettive hanno messo in moto una serie di progetti per l'installazione, nei prossimi anni, di qualche migliaio di MW. Iniziative di questo tipo sono in corso in Messico, Brasile, Marocco, Spagna, Tunisia, Grecia, Egitto, Sud Africa, Israele, Giordania, Iran, India e Australia. La stessa Banca Mondiale comincia a guardare con interesse a queste prospettive e di recente ha firmato un accordo con SolarPaces., l'agenzia che raccoglie i paesi impegnati nello sviluppo delle centrali solari a concentrazioni, alla quale l'italia partecipa solo indirettamente, attraverso la Commissione Europea. 5

6 Impianti termoelettrici solari Gli impianti solari di potenza utilizzati per la produzione di energia elettrica sono costituiti, essenzialmente, da due componenti: Il collettore solare che converte la radiazione solare in energia termica Con la tecnologia attuale si riesce a concentrare la luce solare fino a volte l'intensità naturale (utilizzando l ottica delle immagini). L impianto di conversione della energia termica in energia elettrica che implementano i cicli termodinamici convenzionali quali il Rankine, lo Stirling e il Brayton. I sistemi ad oggi utilizzati consentono di convertire in energia elettrica fino al 30% della radiazione solare incidente al suolo La gamma di potenze ottenibili va da una decina di kw ad alcune centinaia di MW, raggruppando più impianti modulari 6

7 Sistemi concentratori solari I sistemi a concentrazione più diffusi sono di 3 tipi: a concentratori parabolici lineari (CPL) a torre con ricevitore centrale (TC) a disco o concentratori parabolici puntuali (CPP). La scelta del ciclo e dei fluidi di lavoro dipende dalla temperatura realizzabile nel sistema solare che è funzione del tipo di collettori utilizzati. 7

8 Sistemi a canale parabolico I sistemi a canale parabolico sono semplici nel concetto e, pertanto, quelli più sviluppati commercialmente. I sistemi a canale parabolico sono utilizzati per concentrare la radiazione solare su un tubo ricevitore collocato sul fuoco lineare degli specchi parabolici. Nei tubi ricevitori scorre un fluido termovettore che converte l energia solare dagli specchi in energia termica innalzando la propria temperatura fino ad un massimo di circa 600 C ( nel caso si utilizzi come fluido termovettore olio diatermico la temperatura è limitata a 400 C). il fluido termovettore dopo aver assorbito l energia termica nei tubi ricevitori viene pompato in scambiatori di calore per la produzione di vapore surriscaldato utilizzabile per la generazione di energia elettrica in un gruppo di turbine che possono essere parte o di un normale ciclo vapore o integrato in un sistema di ciclo combinato a gas. 8

9 Nel 1984, in California del sud è stato realizzato un sistema di generazione elettrico solare (SEGS I) di 14 MWe, utilizzate i collettori solari a canale parabolico e gas naturale come combustibile per il surriscaldamento e il sostentamento del sistema nelle fasi di bassa insolazione o guasti. Dal 1984 al 1991, sono stati costruiti altri otto ulteriori impianti, SEGS II- SEGS IX, per una potenza totale di 354 MWe Nei successivi impianti la tecnologia è stata migliorata ed i costi ridotti. Il costo dell elettricità è stato ridotto da circa 30 c$/kwh per il primo impianto a circa a 8 c$/kwh per l'ultimo. Uno schema del SEGS IX è riportato in figura 9

10 L efficienza del sistema può essere aumentata combinando il sistema solare con un impianto termoelettrico turbogas alimentato a gas naturale. In questi tipi di impianti ibridi il calore di scarico dei fumi della turbina a gas viene utilizzato per il surriscaldamento ed il preriscaldamento dell'acqua, mentre il sistema solare è usato per la generazione del vapore. Un sistema ibrido di questo tipo può realizzare efficienze di conversione vicine al 60%. Uno schema di ciclo combinato solare ibrido è riportato in figura 10

11 Caratteristiche principali Potenze tipiche dell ordine di MW elettrici e bruciano anche una certa quantità di combustibile fossile (gas naturale) per produrre energia quando l energia solare è deficitaria. Impianti già utilizzati a livello industriale per la produzione di energia elettrica Possibilità di Elevatissimo numero di ore di funzionamento Efficienze di conversione dell ordine del 15% Applicazioni con connessione alla rete elettrica di distribuzione Massime temperature di funzionamento operative 550 C. Su impianti per uso industriale massima temperature operativa 450 C. Possibilità di applicazioni con sistemi ibridi (cicli Rakine, impianti ciclo combinato a gas). Progetti di sviluppo tecnologico presenti in numerosi paesi. Costo attuale del kwh 10 8 cents / kwh nel medio termine 7 cents / kwh e sul lungo periodo 5 cents / kwh Costo attuale / kwe per impianti a ciclo Rakine 2000 / kwe per impianti integrati con cicli combinati a gas. Previsione a medio periodo riduzione dei costi dell ordine 30% 11

12 Sistemi a ricevitore centrale Il campo solare è costituito da specchi piani (eliostati) che inseguono il moto del sole su due assi, concentrando i raggi solari su un ricevitore posizionato sulla sommità di una torre che si trova al centro del campo specchi. All'interno del ricevitore viene fatta circolare un fluido termovettore che assorbe il calore utilizzabile per alimentare l impianto di produzione di energia elettrica. L'assorbitore centrale della ricevente può riscaldare il fluido di lavoro o uno intermedio a temperature dai 600 ai 1000 C. Questo calore può essere utilizzato in cicli Rankine a vapore o Brayton con turbina a gas. 12

13 Un sistema centrale ricevente può potenzialmente funzionare a temperatura molto elevata e quindi può avere efficienze molto più alte rispetto ai sistemi a canale parabolico. Nel 1982 è stata realizzato a Barstow, in California Solar One, una centrale solare elettrica a ricevitore centrale di 10 Mwe, che ha funzionato con successo per 6 anni. In Solar One si generava nell'assorbitore della ricevente vapore surriscaldato a 510 C e 10,3 Mpa. Il vapore così prodotto era utilizzato in un ciclo Rankine semplice a vapore. 13

14 Successivamente è stato realizzato un secondo impianto Solar Two dove come fluido termovettore è stato utilizzato un nitrato di sodio fuso (temperatura di fusione ~ 220 C) Con questa innovazione ha come vantaggi principali: Possibilità di stoccaggio dell energia termica Pressioni di esercizio molto più basse Operazioni di impianto con fluido termovettore non infiammabile e in linea di principio non tossico E come principale svantaggio: L intero sistema deve essere costantemente tenuto al disopra della temperatura di fusione del sale. 14

15 Caratteristiche principali Le torri solari sono particolarmente adatte alla produzione centralizzata di energia nell intervallo di potenza solare da 100 a 200 MW elettrici. Applicazioni con connessione alla rete elettrica di distribuzione Buone prospettive nel medio termine di costruzione di impianti con elevate efficienze di conversione Possibilità di funzionamento con elevate temperature di funzionamento operative (>1000 C). Su impianti di scala di 10MWe sono state provate temperature di 560 C. Possibilità di applicazioni con sistemi ibridi (cicli Rakine, impianti ciclo combinato a gas) Possibilità dell accumulo dell energia termica Progetti di sviluppo tecnologico presenti in USA,Spagna (coinvolgimento di più paesi), Sud Africa, Isdraele ore di funzionamento Costo attuale del kwh cents / kwh nel medio termine 8 cents / kwh e sul lungo periodo 5 cents / kwh Costo attuale ~ 4500 / kwe previsione a medio periodo ~ / kwe 15

16 Sistemi a piatto parabolico In questi tipi di macchine viene utilizzatouno specchio parabolico mobile per seguire il moto del sole e riflettente i raggi solari nel punto focale, dove sono assorbiti dal ricevitore. Il calore assorbito è trasferito (a 750 C) da un sistema fluido-vapore (ad esempio sodio) al motore-generatore, ad esempio un motore lineare tipo Stirling o micro turbine che provvedono a trasformare l energia termica in energia elettrica. I sistemi a piatto parabolico possono realizzare temperature molto alte (>750 C), consentendo quindi di abbinarsi a cicli Rankine, Stirling e Brayton. I primi due cicli hanno dimostrato un certo successo in abbinamento ai piatti parabolici per la produzione di energia elettrica. McDonnell Douglas Corporation ha realizzato un sistema a piatto parabolico dimostrativo nel 1985, capace di generare 25 KWe utilizzando un motore Stirling ed un generatore termico fissato al punto focale del piatto. Il concetto è molto attraente perché fornisce la possibilità di un progetto modulare di centrali elettriche autonome per piccole comunità generazione elettrica autonoma. La Cummins Power Generation Company, in Indiana, ha ulteriormente sviluppato questo congegno 16

17 Caratteristiche principali Le dimensioni dei singoli moduli possono variare nell intervallo da 5 a 50 kw elettrici Possibile applicazioni in sistemi di fuori rete Possibilità di collegare più moduli con raccolta calore attraverso guide di calore presso una stazione di potenza localizzata centralmente, dove può essere aggiunto anche l accumulo dell energia termica Efficienze elevate (30%) Progetti di sviluppo tecnologico presenti in USA,Spagna (coinvolgimento di più paesi), Australia ore di funzionamento Costo attuale / kwe previsione a medio periodo / kwe 17

18 Esempi di collettori solari 18

19 Progetto Archimede L impianto Archimede rientra nel campo delle centrali termo solari a concentratori parabolici lineari combinato con un l impianto a ciclo combinato. ( ISCCS Integrated Solar Cobined Cycle System ) Principio di funzionamento Il fluido termovettore, una miscela di sali di nitrati, viene scaldato nel campo solare a temperature di circa 550 C, quindi viene convogliato e stoccato in un serbatoio detto "caldo". Nel serbatoio caldo si accumula fluido ad alta temperatura che successivamente viene inviato ad uno scambiatore termico per la generazione di vapore. Vapore che viene immesso nel gruppo turbine già operante della centrale a ciclo combinato di Priolo con un incremento di potenza pari a circa 20 MW 19

20 Le principali innovazioni riguardano: 1. Il sistema collettore solare che è stato rinnovato rispetto a quelli attualmente in commercio, sia nella parte strutturale che nel riflettore e nel tubo ricevitore mediante l uso: di specchi concentratori semplici, robusti e poco costosi; di un ricevitore costituito da tubi che utilizzano un nuovo rivestimento selettivo del sistema che assorbe la luce concentrata consentendo di raggiungere elevate temperature; 2. Il fluido termovettore, (costituito da una miscela di sali nitrati di sodio e di potassio), che permette sia di raggiungere temperature fino a 550, sia di risolvere o ridurre di molto i problemi ambientali e di infiammabile connessi con l uso degli oli diatermici; finora utilizzati in questo tipo di impianti. 3. L accumulo termico, che consente di accumulare l energia termica raccolta e di renderla disponibile con continuità anche di notte e in caso di nuvolosità o di guasto al sistema ricevente. 20

21 Quadro riassuntivo Impianto Archimede Numero di collettori 360 Area campo solare ha 40 Superficie attiva collettori Energia termica accumulata Potenza elettrica nominale m GWh/a 167,7 MWe 20,8 L investimento complessivo per la realizzazione del progetto è di circa 40 milioni di,un costo coperto al 40% dal finanziamento dello Stato, di cui circa 10 milioni riguardano la riconversione del sistema convenzionale.i tempi di ritorno economico sono circa 7/8 anni, grazie anche alla possibilità di vendere l elettricità prodotta nell ambito del sistema dei certificati verdi. 21

22 Confronti di costi di produzione L elettricità da solare termoelettrico è la più economica tecnica di produzione di energia solare oggi disponibile per applicazioni connesse alla rete. 22

23 Previsione dei costi di generazione di energia elettrica delle tecnologie termo solari Stime dei costi effettivi e proiettati dalla fase iniziale fino alla realizzazione finale di sistemi maturi elaborati da DOE Americano (1997) e dalla World Bank (1999). Possono essere illustrate dalla figura a lato, elaborata dalla DOE, dove i costi reali sono confrontati con i bassi costi tradizionali dei combustibili fossili. Si noti che, grazie a diversi programmi promozionali, si prevede che intorno al 2010 il costo del solare termo-elettrico avrà raggiunto il costo dei combustibili fossili Fonte: DOE Dette stime sono confermate anche in ambito UE come si ricava Riferimenti scientifici e tecnici delle tecnologie energetiche - Indicatori (relazione stato avanzamento CE 2002 che al 2020 stimano il costo di generazione elettrica da solare termico a concentrazione a 0,05 euro/kwh contro gli attuali 0,16-0,2023 Euro/kWh

24 Possibilità per ulteriori riduzioni sostanziali dei costi Miglioramenti nel progetto, basati sull esperienza acquisita, potranno ridurre i costi di operazione e di manutenzione (O&M) dal 30 al 50% per tutte le tecnologie Nuove tecniche di fabbricazione dovrebbero ridurre i costi attuali almeno del 40% senza richiedere grossi capitali di investimento. Una domanda forte e sostenuta di sistemi solari permetterà sostanziali economie di scala che dovrebbe ridurne i costi di un fattore almeno quattro rispetto a quelli attuali 24

25 Condizioni necessarie per l utilizzo delle tecnologie solari termiche Gli impianti solari termici, al contrario delle tecnologie del fotovoltaico che funzionano anche con luce diffusa (esempi cielo coperto dalle nubi) dipendendo dalla insolazione diretta e sono quindi destinati ad essere impiegate in regioni con una grande insolazione diretta. Per radiazione solare diretta si intende la radiazione solare che giunge al suolo senza subire diffusione da parte dell atmosfera e quindi costituita da raggi pressoché paralleli (l apertura angolare del sole è inferiore ad 1 ). La quantità annuale di radiazione solare diretta che giunge al suolo dipende da tre fattori principali, legati tra di loro: il clima a grande scala; la latitudine; la quota; Al massimo dell intensità e in condizioni ottimali, l energia direttamente depositata dal sole sulla superficie della terra è all incirca 1 kw/m 2. In località favorevoli è possibile raccogliere annualmente circa 2000 kwh da ogni metro quadrato di superficie, il che è l equivalente energetico di 1,5 barili di petrolio per m 2 25

26 Aree geografiche dove è possibile l installazioni di tecnologie solari termiche Le aree geografiche a livello mondiale dove è possibile ipotizzare, allo stato attuale della tecnologia, l applicazioni di tecnologie solari termiche sono: Sud Africa; Paesi del bacino del mar Mediterraneo Parte dell India,Cina, parte dei paesi ex URSS e Pakistan Messico Sud Ovest degli USA Australia. Diversi paesi rientrano nei paesi inseriti nei progetti di sostegno da parte della Banca Mondiale 26

27 Attività internazionali In USA il DOE ha promosso lo sviluppo industriale americano nel campo, con la realizzazione di un rilevante numero di impianti dimostrativi. Lo scopo dichiarato è quello di arrivare a 20 GW di termoelettrico solare entro il 2020 (vedi figura). Il programma rallentato a causa di un cambiamento della politica federale nel campo delle energie alternative e da un industria nazionale non successivamente forte, ultimamente ha ripreso vigore come dimostrato Alcuni Stati (Arizona, Nevada e California) hanno introdotto benefici di vario genere per incrementare l uso di energia solare. Potenza installata prevista negli USA per il solare termoelettrico a concentrazione 27

28 Le attività in Spagna il governo ha approvato il "Plan de fomento de las energias renovables", che ha l'obiettivo di realizzare per il 2010 almeno 8 centrali per una potenza complessiva di 200 MW, con una produzione di energia di 413 GWh/a. Per questo settore, il governo ha stanziato, per il periodo , contributi in conto capitale per 376 miliardi di lire, contributi sulla energia elettrica prodotta per 39 miliardi di lire ed incentivi fiscali e di altro tipo per 69 miliardi di lire. Il contributo in conto capitale è pari al 58% dell'investimento complessivo previsto, stimato in circa 640 miliardi di lire ipotizzando un costo di impianto di 3,2 miliardi di lire a MW installato. La Grecia, con l ausilio del programma EU-Thermie, è in procinto di realizzare un impianto SEGS di 50 MWatt elettrici a Creta. La Germania, si vuole classificare come grande esportatore di tecnologie, ed ha un ruolo industriale elevatissimo nei programmi spagnoli, greci e nei paesi mediterranei. I Paesi in via di sviluppo: sono in corso di realizzazione impianti in India (135 MW), Egitto, Marocco, Grecia, Giordania, ecc. In generale, la scelta è quella degli Specchi parabolici lineari (SEGS), che hanno già raggiunto lo stadio commerciale, con la coscienza che le Torri solari e i Concentratori parabolici indipendenti diverranno più convenienti 28 economicamente in una fase successiva

29 Impianti solari termici in fase di costruzione località Potenza elettrica da installare [MWe] Specchi paraboli lineari Ciclo Algeria 140 ISCC Stanwell Power Station, Queensland, Australia 1440 Compact Linear Fresnel Reflector Kuraymat, Egypt 127 ISCC THESEUS Crete, Greece 50 Steam cycle Mathania, India 140 ISCC Israel 100 Steam Cycle with hybrid fossil firing Italy 40 Steam Cycle ANDASOL1 and ANDASOL- 2 Granada Province, Spain 300 Steam Cycle with 6h storage for solar only operation Navarra, Spain 230 ISCC Nevada, USA 2x50 ISCC 29

30 località Potenza elettrica da installare [MWe] Impianti a torre centrale Ciclo Planta Solar (PS- 10), 10 Solar Tres, Cordoba, Spain 15 Planta Solar (PS- 10), 10 Solar Tres, Cordoba, Spain 15 Volumetric air receiver/ small energy storage Molten-salt/ direct-steam with 12-16h storage solar only Impianti a concentratore piatto paraboloide SunCal 2000, Huntingdon 0.4 SunCal 2000, Huntingdon dish/ Stirling system 30

31 Progetti supportati dal GEF 31

32 Impianti sperimentali tecnologie solari termiche a livello europeo Impianti sperimentali europei (Wth: watt termici) Paese Potenza Tipo collettore Francia 1 MWth Forno solare Germania 20 kwth Forno solare Spagna 7 MWth Torre centrale Spagna 2,5 MWth Torre centrale Spagna 1,2 MWth Cilindro parabolico Spagna 1,3 MWth Cilindro parabolico Spagna 60 kwe Piatti parabolici Svizzera 45 kwth Forno solare Fonte: AIE, relazioni annuali SolarPACES Paesi europei con gruppi di ricerca: Belgio,Francia, Germania, Italia, Spagna e Svizzera In Italia è operativo dal febbraio del 2004 l impianto P.C.S. (Prova collettori solari) presso il centro ricerca ENEA della Casaccia 32

33 Alcuni esempi di ricerca in campo internazionale Nel campo delle centrali a torre (con le migliori prospettive di efficienza sul piano teorico): l'istituto Weizmann di Israele sta costruendo un impianto dimostrativo a torre da 1 MW nel quale il sistema di captazione e trasformazione dell'energia raccolta è ubicato a terra, invece che in cima alla torre. L'energia del sole viene indirizzata sul sistema a terra da uno specchio iperboloide posto sulla cima della torre (Solar Concentration Off-Tower, SCOT). Questo sistema presenta evidenti vantaggi costruttivi e di costo e può raggiungere concentrazioni di soli e temperature superiori ai C. Temperature così elevate trovano varie applicazioni, tra le quali lo studio di nuovi materiali, quali i fullerani. Sviluppo di un nuovo tipo di ricevitore, capace di produrre aria a 25 atmosfere e ad oltre 1200 C, quindi utilizzabile per far funzionare le moderne turbine a gas. 33

34 Nel campo delle centrali a concentratori parabolici lineari. La Duke Solar statunitense sta mettendo a punto un nuovo sistema di produzione di elettricità e calore (fino a 400 C e oltre) nel quale il collettore primario è fisso ed integrato nel tetto di un edificio ed il collettore secondario, costituito da un concentratore parabolico composto in tubo sottovuoto, è mobile. Il sistema, denominato "Power Roof", integra le più avanzate tecnologie degli impianti solari termici ad alta temperatura con quelle dell'illuminazione L elenco non è assolutamente esaustivo 34

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36 Scenari di evoluzione di impianti solari termici elaborati da Greenpeace e da International and the European Solar Thermal Power Industry Association (ESTIA) Proiezioni globali Anno MW MWh Totali investimenti in milioni di $ Lavoratori impiegati Totale dal 2000 al

37 Proiezioni relative al caso : Grecia Anno MW MWh Volume di affari in milioni di $ Lavoratori impiegati Totale dal 2000 al

38 Proiezioni relative al caso : Spagna Anno MW MWh Volume di affari in milioni di $ Lavoratori impiegati Totale dal 2000 al

39 Proiezioni relative al caso : Europa OECD Anno MW MWh Volume di affari in milioni di $ Lavoratori impiegati , , Totale dal 2000 al

40 Le zone più adatte all'installazione di impianti termosolari in l Italial Radiazione solare diretta media annua in kwh/m 2 /a nelle regioni meridionali italiane: le barre scure sono per inseguimento a doppio asse, le barre più chiare per singolo asse fonte ENEA - Una risorsa per il Mezzogiorno 40

41 Lungo le coste dell Italia Meridionale ed Insulare domina un clima a grande scala di tipo mediterraneo, con livelli di irraggiamento medio annuo pari a kwh/m 2 /anno. I suddetti livelli, pur essendo inferiori a quelli dei climi desertici a pari latitudine (es. California e Nevada), grazie alle caratteristiche della seconda generazione di centrali solari a concentrazione possono essere utilizzate per applicazioni industriali. Indicativamente i migliori siti italiani sono In Sicilia: la piana di Gela, le zone di Mazara del Vallo, Marsala, Vittoria e la piana di Catania e la zona pianeggiante di Trapani Birgi; In Sardegna: la piana di Campidano (Ca) e alcune aree pianeggianti della costa Sud, la piana di Arborea e l entroterra di Alghero; In Calabria: la piana di Gioia Tauro e la piana di S. Eufemia; la foce del fiume Neto e la piana di Sibari; In Puglia: la zona di sud-est di Taranto, il litorale di Brindisi e la zona di Porto Cesareo, la zona costiera compresa tra Manfredonia e Margherita di Savoia; In Basilicata: il litorale del Metapontino; In Campania: la piana del Volturno e la piana del Sele. Lista è da ritenersi non esaustiva 41

42 Quantificazione dell occupazione di territorio da parte di impianti termosolari nel caso italiano Assumendo di: 1. Di volere produrre 100 TWh cioè il 30% del consumo elettrico nazionale; 2. Di utilizzare impianti solare termoelettrici tipo SEGS, caratterizzati da una un efficienza del 16%; e volendo collocare detti impianti in regioni con un intensità solare integrata media tipo quella presente nelle regioni dell Italia Meridionale (1650 kwh/m 2 /anno) Si ricava che l occupazione di un territorio da parte di questi impianti sarebbe circa 19,5 Km 2 che considerando gli spazi tra gli specchi salirebbe a circa: 30 Km 2 La superficie occupata si ridurrebbe ancora di più, fino a dimezzarsi, mediante l utilizzo di concentratori parabolici più efficienti. 42

43 Fattori che possono incentivanti per la penetrazione del solare termo-elettrico in Italia Anche sulla base dell esperienza statunitense si può affermare che i fattori in grado di incentivare la penetrazione del solare termo-elettrico in Italia possono essere: Incentivazione delle energie rinnovabili (mercato dei certificati verdi, decreto Bersani). Obbligo a tutti i produttori e gli importatori di elettricità di immissione in rete un quantitativo di energia elettrica da Fonti Energetiche Rinnovabili pari al 2% dell energia prodotta (o importata) nell anno precedente da fonti convenzionali (decreto Bersani), limite che è suscettibile di essere incrementato da prossime direttive europee attualmente in all esame del Parlamento europeo. Meccanismi di incentivazione previsto dai fondi strutturali comunitari cui possono accedere le regioni del Mezzogiorno in quanto Obiettivo 1. I fondi sono utili per superare i problemi finanziari derivanti dagli investimenti iniziali per la costruzione di impianti di taglie dell ordine dei MW. 43

44 Importanza della nascita di investimenti privati La nascita di una industria nazionale interessata a sviluppare questo settore industriale specializzato permetterebbe: la riduzione dei costi di fabbricazione degli impianti di almeno il 40% (riduzione dei costi iniziali di investimento) la creazione di un mercato in paesi in via di sviluppo sia, sulla sponda sud del Mediterraneo e in altre zone, che hanno condizioni particolarmente favorevoli all'uso su vasta scala del solare termoelettrico. Detta industria per nascere dovrebbe essere supportata da un mercato interno che per svilupparsi necessita, a sua volta, di quadro definito dei tempi e modi di erogazione degli incentivi di tipo statale o comunitario. 44

45 Bibliografia Il soletrecentosessantagradi n. 7 Luglio/Agosto Il soletrecentosessantagradi Novembre Dispense di lezione Prof. Metalli Piano strategico per lo sviluppo di un solare termo elettrico su larga scala: un contributo all'approvvigionamento energetico futuro del Paese ( Sun in Action II A Solar Thermal Strategy for Europe (European Solar Thermal Industry Federation) April 2003 Cost reduction study for solar thermal power plants final report May 5, 1999 final report for The World Bank Washington, D.C. Solar Thermal Power Plants prepared for the EUREC Agency Solar Thermal Power 2020 Exploiting the heat from the sun to combat climate change Thermal 45