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Titolo: Ma cosa sarebbero le "torri fotovoltaiche" ?

Non ho capito niente di quest'articolo ...
 
http://www.greenstyle.it/fotovoltaico-celle-solari-efficienza-record-al-40-per-cento-126324.html?utm_source=newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=Newsletter:+Greenstyle&utm_content=09-12-2014+fotovoltaico-celle-solari-efficienza-record-al-40
 
 
... di che parlano ?
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)

 ... di che parlano ?
 
Ha presente l'impianto di Ivanpah, quelle tre torri di cui abbiamo
discusso molte volte ?
 
Ebbene, in cima, invece di piazzarci un "caldaia" ci metta moduli
fotovoltaici multigiunzione.
 
Quello di cui si sono accorti anche i fotovoltaicisti e' che l'idea di
muovere SOLO gli specchi invece di tutto il marchingegno (nel loro caso,
con le celle fotovoltaiche) ha dei vantaggi di riduzione dei costi.
 
Naturalmente occorre fare poco pubblicita', altrimenti qualcuno potrebbe
domandarsi: anche queste torri fanno polli arrosto volanti ?
 
 
Battute a parte, il vantaggio di avere le celle multigiunzione fisse
semplifica e rende molto piu' efficiente il loro raffreddamento oltre
che il recupero del calore per altri usi.

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Il dubbio dei lettori sarebbe stato subito dissipato se avessero indicato
questa fonte:
 
http://www.raygen.com/technology.html
 
 
Vantaggi:
 
1) "*Low-cost* mirrors collect the sun" 
2) le delicate e costose celle non sono esposte a
   "noise, vibration or moving parts"
3) si semplifica il "a closed-loop cooling system extracts heat" evitando
il problema della tenuta di giunti mobili
 
Gli altri punti sono invece attuabili anche con le tecnologie fotovoltaiche
uso domestico.

 che il recupero del calore per altri usi.
 
ah beh, immagino che avere un calore concentrato in un solo 
punto possa rendere conveniente raffreddare a liquido e 
recuperare anche il calore.
 
Boh, cmq avevo pensato trattarsi di celle "normali" ... se 
sono a concentrazione, è un record già datato (è stato 
toccato il 46%, questi ne dichiarano il 40%).
Poi confusamente spiegano di recuperare le riflessioni 
varie, ma senza uno straccio di disegno che faccia capire 
che profili e geometrie di specchi siano usati.
Articolo che non mi è piaciuto insomma
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 Articolo che non mi è piaciuto insomma
 
http://www.qualenergia.it/articoli/20141211-new-world-record-solar-energy-efficiency
 
 
Non si trova niente di concreto perché ancora non hanno pubblicato niente.


 
a parte che poi è da vedere se un sistema di tipo 
"centralizzato" sia scalabile sufficientemente per usi 
privati condominiali ... Magari le componenti fisse incidono 
troppo. Boh ...


 troppo. Boh ...
 
A me le due variabili che preoccupano sono il COSTO e la DURATA.
Il fatto che siano celle commerciali non significa che siano competitive.
Se l'impianto costa il doppio e dura la metà di quelli tradizionali, non si
va lontano...


 
 
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 base catrame+nerofumo.
 
Si tratta di valore per gli impianti a specchi parabolici lineari
convenzionali. Gia' con la tecnologia a torre i valori salgono:
 
Centrale solare di Ivanpah
--------------------------
 
Resa termica, considerando perdite di riflessione, trasmissione,
radiazione ed assorbimento e' del 55% (dal sole all'energia termica
immessa nel fluido circolante le turbine). L'efficienza dell'impianto
di conversione a vapore e' del 29% (piuttosto basso) da cui:
 
55% * 29% = 16%
 
ma l'impianto di Ivanpah non e' ottimale, non opera alle temperature
tipiche delle migliori centrali termoelettriche.
 
Centrale solare di Crescent Dunes
---------------------------------
 
Oltre ad avere sufficiente accumulo termico (con un 99% di efficienza di
ciclo di accumulo e restituzione) da portare il fattore di capacita'
ad un interessante 52% (per un impianto rinnovabile non idroelettrico e'
un valore di tutto rispetto), opera con vapore super-critico ovvero a
ben 570 Celsius (verso il limite di 390 Celsius), questo significa una
efficienza del ciclo Rankine verso il 35% ed oltre. A pari efficienza
termica si ottiene:
 
55% * 35% = 19%
 
Ma la tecnologia solare termoelettrica ha una ancora di fronte una
lunga strada evolutiva, ovvero il salto alle efficienze dei sistemi
a torre e' solo l'inizio.
 
Il prossimo passo e' spingere le temperature fino a far funzionare un
ciclo Brayton (equivalente alle turbine a gas delle centrali a
ciclo combinato) seguito a cascata poi dalla classica turbina a vapore.
 
Ma poi esiste uno spazio concreto per sistemi MHD (manca il dannoso
contaminante delle turbine a gas che devono aspirare aria in quantita'
industriali per la combustione) ovvero un generatore magnetoidrodinamico:
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Magnetohydrodynamic_generator
 
 
La tecnologia nel settore convenzionale e' stata ipotizzata ma scartata
per i troppi problemi. Nel nucleare pero' e' presa in considerazione
anche se per ora solo in studio teorico. Ma la stessa possibilita' che
ha il nucleare c'e' per il solare a concentrazione. L'efficienza sarebbe
spinta tra il 60% ed il 70% (per l'efficienza di concentrazione) con
un netto globale verso il 35%.
 
E questo senza parlare che anche il 55% di conversione termica potrebbe
migliorare, combinando:
- specchi "perfetti"
- assorbitori "totali"
- isolamento "ottimale"
 
Insomma, il solare termoelettrico e' rimasto in stasi per venti anni
e sta solo ora ricominciando l'evoluzione. Nel frattempo, per usi spaziali,
il fotovoltaico ha continuato la ricerca, non per nulla le celle a tripla
giunzione sono il risultato di quella ricerca. I paragoni che fa Luca
sono semplicemente incompleti/ingiusti.

 Il 50% è peggio di una vernice nera a base catrame+nerofumo.
[...]
 
Da quello che ne so l'efficienza cala in funzione della temperatura del
vettore. Quindi le alte efficienze dei pannelli termici derivano dal fatto
di operare a basse temperature.
Per usi elettrici si raggiungono alte temperature quindi l'efficienza
crolla.


ho capito ... sulla sostanziale mancanza di emissività IR 
del TiNOx ed affini si può fare affidamento solo a T 
modeste, dopo diventa emissivo pure lui e disperde parte di 
quanto assorbito riemettendolo, probabilmente a frequenza 
più bassa.
Ci sta


 Ci sta
 
Lo puoi verificare guardando una qualsiasi scheda tecnica di un pannello
termico che riporti le curve di efficienza.
Ad esempio qui se ne trovano parecchie (nel file pdf con il factsheet):
http://www.spf.ch/index.php?id=111&L=9&no_cache=1
 

 dei sistemi a concentrazione termodinamici è intorno al 15%.
 
Hmmm, questa sua affermazione mi e' sembrata da subito sbagliata, ma non
trovavo subito la ragione. Ora mi si e' chiarito, rileggendo i suoi
calcoli semplificati:
 
"50% l'efficienza del sistema di captazione; 30% l'efficienza del ciclo
vapore; totale 15%."
 
ovvero lei ha fatto una valutazione basandosi su un SOLO fattore di
costo, quello dell'area occupata dall'impianto. In altre parole lei ha
citato l'efficienza energetica in rapporto alla superficie occupata,
(o meglio la superficie captante ?) per chiarirci joules/m2.
 
La domanda interessante allora e': se questa efficienza le pare cosi'
importante da valere come unica sua valutazione della presunta
convenienza del fotovoltaico rispetto al solare termoelettrico, per
quale motivo si ritiene anche solo da prendere in considerazione
sistemi di conversione dell'energia solare 200 volte meno efficienti
(in questi termini) come i biocombustibili ? [Non mi riferisco
all'utilizzo delle biomasse naturali, come boschi o coltivazioni che
si farebbero in ogni caso, ma a coltivazioni appositamente messe
in essere per produrre energia, tipo le coltivazioni di colza o jatropha]
 
Eppure in passato si e' ritenuto di impegnare enormi superfici, anche
fertili, per fare spazio ai bacini del idroelettrico di potenza anche
solo media ? Ammesso e non concesso che i suoi calcoli sulle superfici
siano corrette (non sono convinto), se dovessi fare una classifica
per efficienza di resa joules/m2, sarebbe questa:
 
1) fotovoltaico
2) solare termoelettrico
3) idroelettrico
4) biocombustibili
 
Ebbene, se il solare termoelettrico dovrebbe essere snobbato, con quali
giustificazioni andrebbe a recuperare le due che seguono in classifica,
specialmente la fonte in fondo (e di gran lunga) la classifica.
Rimarco che la numero 3 e specialmente la numera 4 impegnano terreni
fertili. Se lei mi replica: ma io mi riferivo alla superficie dei
collettori (specchi o FV che siano) e non quella del territorio impegnato,
le faccio presente che il ragionamento "area impianto" alla fine si
riduce al territorio necessario per ospitarli, come infatti avviene
per l'idroelettrico ed i biocombustibili. Ragionare diversamente
significa barare.
 
Io affermo invece che la valutazione dovrebbe essere basata (come mi pare
si faccia tradizionalmente con gli impianti di energia elettrica) sul
costo del MW(e) installato e quindi si dovrebbe partire dalla resa in
joules di energia prodotta per MW(e) installato (e quindi, dal costo
del MW(e) risalire al costo del joule prodotto.
Nota: ho usato il joules, energia - come dovrebbe essere in un mondo
saggio - invece del kW*h, per evitare ogni la confusione con
i kW (cioe' i MW), potenza.
 
Se raffrontiamo i joules/MW allora la storia cambia decisamente:
 
http://www.evwind.es/2014/12/01/solarreserves-crescent-dunes-concentrated-solar-power-csp-plant-with-energy-storage-awarded-best-project/49161
 
 
"... annual output is more than twice that of other technologies per MW of
capacity, such as photovoltaics (PV) or direct steam solar thermal."
 
Anche se il "raddoppio" della resa e' specifico di questo impianto
avanzato, cio' che si evince da questa frase e' che il solare
termoelettrico precedente e' almeno comparabile, se non superiore, fosse
anche di poco, del fotovoltaico. Chiaramente la maggiore produzione di
impianto solaretermoelettrici come quello e' anche dovuto alla ampia
capacita' di accumulo. E quindi ancora di piu' e' necessario considerare
il MW(e) il cui costo include anche il costo della capacita' di
accumulo (come il costo del MW(e) del termoelettrico include tutti i
trucchi, come spillamenti e surriscaldamenti del vapore, per aumentare
la resa energetica, ovvero i joules prodotti per MW).
 
Insomma limitarsi ad un calcolo di joules/m2 e' limitativo se non
decisamente fuorviante. Se cosi' si fa, poi finisce che si fanno scelte
pazzesche (economicamente parlando) come installare 18 GW di fotovoltaico.