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Titolo: Computo economico di una centrale TCS da 103 MW e 6h accumulo

Dal sito 
www.nrel.gov
 mi sono tirato giu' il computo economico della
costruzione di una centrale TCS (termoelettrica a concentrazione solare)
con le seguenti caratteristiche:
 
Potenza elettrica netta 103 MW(e)
Capacita' di accumulo  termico per una autonomia a piena potenza di 6,3 ore
 
Turbina da 118 MW lordi
Area captante 1'000'000 m2
Collettori solari 406'000 
Tubi ricevitori  43'500
Massa accumulatore termico 64'000 tonnellate (nitrati sodio e potassio)
Capacita' termica 2000 MWh(t)
Produzione annua 420 GW*h
Multiplo solare 2,0 (ovvero il campo solare produce per il doppio
della potenza termica necessaria per il funzionamento a potenza
nominale della turbina scelta)
 
Ecco i valori economici (pubblicati nel 2010):
 
                                     materiali       manodopera
----------------------------------------------------------------
Lavori di preparazione del sito:  $   7'114'000   $  15'723'000
Campo solare                      $ 212'135'000   $ 284'253'000
Sistema HTF                       $  53'280'000   $  56'749'000
Sistema accumulo termico          $ 202'638'000   $   5'438'000
Componenti vapore ed elettriche   $ 112'136'000   $  39'057'000
Costi professionali (*)                =          $  29'001'000
----------------------------------------------------------------
Parziali                          $ 587'303'000   $ 430'221'000
 
Che fanno un totale di $ 1'017'524'000
 
Mancano:
- il costo o l'affitto del terreno
- le imposte
- imprevisti (indicati in circa $80'000'000)
 
(*) progettazione, acquisizione, construzione, commissionamento
Per componenti vapore ed elettriche si intende tutta la parte
convenzionale, anche il trasformatore elevatore ai cui capi si
misura la potenza netta.
Per sistema HTF si intende la parte che riceve, scalda e
trasporta il fluido (olio minerale) incluso l'olio stesso.
Il campo solare invece sono gli specchi e tutte le strutture
edili (fondazioni e telai, motori, etc.) per il loro fissaggio
e movimentazione.
 
Questi costi dovrebbero essere scesi nel frattempo.
 
Sapendo che il campo solare e' calcolato per un multiplo solare pari a 2
ed essendo la capacita' di accumulo dichiarata pari a 2000 MW*h(termici),
ne viene fuori una produzione totale solare di 4000 MW*h(termici)
giornalieri (valore mediato). I dati di riferimento sono quelli del
deserto del Mojave, in California, cioe' 2725 kW*h/m2/anno -> 2,725 MW*h/m2
 
Quindi un milione di m2 pigliano 2'725'000 MW*h(termici)/anno
ovvero una media giornaliera (diviso 365): 7466 MW*h(termici)
 
Ne viene fuori una efficienza di conversione e cattura della radiazione in
calore del 53,6%.
Le perdite sono quelle di riflessione, la incapacita' di catturare la
radiazione diffusa, le dispersioni termiche. (ho dimenticato qualcosa ?)
 
Se dividiamo la produzione ad un valore medio al giorno: 420/365 = 1,151 GW*h
-->  1'151 MW*h ne viene fuori una efficienza netta del ciclo termodinamico
(incluso le perdite del ciclo di accumulo) pari a:
 
1151/4000 = 28,8%
 
 
Poi abbiamo il costo di gestione:
 
Stipendi personale centrale  $5'523'450 / anno
Consumi elettrici acquisto   $  318'960 / anno @ $0,08/kW*h
Gas naturale bruciatori      $   93'834 / anno @ $6,00/MMBtu
Acqua                        $   43'606 / anno @ $450/acre-ft
Materiali di consumo         $  891'602 / anno
Riparazioni campo solare     $1'047'173 / anno
Riparazioni sistema HTF      $  324'740 / anno
Riparazioni accumulo termico $  363'923 / anno
Riparazioni turbo ed elettr. $2'369'597 / anno
Materiali trattamento H2O    $   87'096 / anno
Cancelleria e macchine uffic.$  110'245 / anno
Addestramento aggiornamento  $   84'925 / anno
Consulenze esterne, legali   $  394'413 / anno
Varie miscellanee            $  119'553 / anno
----------------------------------------------
Totale O&M                  $11'773'118 / anno
 
Incidenza sul costo dell'impianto circa 1,1%
 
Facciamo un esempio, prendiamo uno degli impianti SEGS, che ormai sono stati
ammortizzati da tempo. E vediamo quanto ci costa l'elettricita' dividendo la
produzione per i costi di gestione (operazioni, manutenzioni, riparazioni):
 
$11'773'118 / 420'000 MW*h = $28/MW*h --> $2,8 cents/kW*h --> 2,5 eurocent/kW*h
 
della serie, beati gli ultimi, se i primi avran giudizio ...
 
Questa e' energia "prodotta", per  quasi la meta' con il lavoro del personale
e per meta' con il lavoro della aziende chiamate per le riparazioni e per la
fabbricazione dei pezzi di ricambio. Consumi e materiali pesano per poco piu'
di un decimo.
 

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Anche in questo valore mancano il costo del terreno (affitto ?) ed imposte.
 
Sarebbe interessante il confronto attuale con:
 
- una centrale termoelettrica a gas
- un impianto fotovoltaico di almeno 200 MW di potenza (essendo il fattore
solare pari a 2, occorre il doppio di fotovoltaico per compensare un
fattore di capacita' non lontano dal 50%)