Solare termodinamico: l esperienza italiana

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1 Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l energia e lo sviluppo economico sostenibile Solare termodinamico: l esperienza italiana Domenico Mazzei, Tommaso Crescenzi Unità Tecnica Fonti Technical Rinnovabili Renewable Energy Unit

2 Il solare termodinamico Le diverse tecnologie La ricerca italiana I risultati Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 2

3 CSP: Concentrating Solar Power STE: Solar Thermal Electricity Obiettivo: Rendere l energia solare una valida alternativa all utilizzo dei tradizionali combustibili fossili. Questi impianti devono avere prestazioni confrontabili con quelle dei classici impianti termoelettrici: temperature di esercizio rendimenti di conversione E quindi necessario concentrare la radiazione solare Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 3

4 Sono presenti due componenti: CONCENTRATORE dove la radiazione solare è raccolta e concentrata RECEVITORE dove l energia solare è convertita in calore ad alta temperatura trasferito ad un fluido CONCENTRATORE Il ricevitore insieme al concentratore rappresentano la caldaia di un impianto convenzionale, il combustibile è la radiazione solare RICEVITORE Fluido termovettore Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 4

5 CONCENTRATORE Calore solare IMPIANTO DI PRODUZIONE Calore di processo Elettricità RICEVITORE Accumulo termico Combustibile Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 5

6 Dischi parabolici Torri solari Parabolici Lineari Fresnel Lineari Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 6

7 Dischi parabolici Torri solari Parabolici Lineari Fresnel Lineari EURODISH INFINIA Unità Tecnica Fonti Rinnovabili INNOVA SAIC McDonnel Douglas 7

8 Dischi parabolici Torri solari Parabolici Lineari Fresnel Lineari GEMASOLAR Unità Tecnica Fonti Rinnovabili SOLAR TWO PS 10 PS 20 8

9 Dischi parabolici Torri solari Parabolici Lineari Fresnel Lineari ANDASOL KRAMER JUNCTION NEVADA SOLAR ONE Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 9

10 Dischi parabolici Torri solari Parabolici Lineari Fresnel Lineari NOVATEC BIOSOL SOLARMUNDO AUSRA Unità Tecnica Fonti Rinnovabili ELIANTO SOLARMUNDO 10

11 Sistemi Parabolici Lineari Fattore di concentrazio ne Efficienza solare * di picco (%) Efficienza solare * media annua (%) Fluido olio, acqua, sali fusi Fresnel Lineari acqua, olio, sali fusi (*) Efficienza Torri solari solare = Produzione elettrica netta/radiazione solare diretta sali fusi, acqua, gas Dischi parabolici elio, vapore di sodio Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 11

12 Obiettivo: Utilizzare l energia solare come principale sorgente di calore ad alta temperatura: Produzione di energia elettrica Produzione di idrogeno Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 12

13 + Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 13

14 Collettore solare Accumulo termico Fluido termovettore Tubo ricevitore Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 14

15 Progetto Archimede 2010 Impianto dimostrativo Avviamento Progettazione e costruzione Qualificazione dei componenti Lab R&D 2001 Unità Tecnica Fonti Rinnovabili Realizzazione Impianto prova: PCS Sviluppo componenti in collaborazione con industrie italiane Avvio del progetto 15

16 Obiettivo Realizzazione di un impianto dimostrativo della tecnologia solare ENEA integrato in una centrale termoelettrica a ciclo combinato. Priolo Impianto ENEL Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 16

17 Impianto a ciclo combinato Impianto ENEL di Priolo Gargallo (SR) Potenza elettrica Produzione elettrica Rendimento sol->el Risparmio energia Riduzione CO2 Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 4,7 MWe 8,7 GWhe/a 14,0% TEP/a t/a Impianto solare Numero di collettori Area specchi Area occupata Accumulo termico Sito Priolo Gargallo (SR) Radiazione diretta (DNI) m2 ~8 ha 80 MWh (6,7 h) 1,936 kwh/ m2 a 17

18 Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 18

19 Fusore Serbatoio freddo Unità Tecnica Fonti Rinnovabili Serbatoio caldo Generatore di vapore 19

20 Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 20

21 Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 21

22 Promuovere la tecnologia nazionale dei sistemi CSP: Miglioramento dell efficienza e la riduzione dei costi: ricerca e sviluppo dei componenti (collettore solare, tubo ricevitore, fluido ) e sistemi; Collaborazione con l industria per lo studio di fattibilità/ progettazione di impianti: di grossa taglia per la produzione di energia elettrica; di media e piccola taglia per la cogenerazione/ trigenerazione. Collaborazioni internazionali sia nel settore della ricerca che per la realizzazione di impianti. Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 22

23 La tecnologia del solare termodinamico può rappresentare, per la produzione di energia elettrica, una valida alternativa all utilizzo dei combustibili fossili; Aumentare la competitività: miglioramento dell efficienza; riduzione di costi: impianto 6200 /kw, energia /MWh; Solar Thermal Electricity 2025 ESTELA; normativa di incentivazione Costo dell energia in funzione del DNI Queste tecnologie utilizzano la radiazione solare diretta e quindi sono più adatte in siti con alta insolazione (DNI >2000 kwh/(m 2 a)) Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 23

24 Grazie per l attenzione Unità Tecnica Fonti Rinnovabili 24

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