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Titolo: Evoluzione della centrale solare ibrida a biomassse

Vi ricordate il thread "Trebios il prossimo topolino di ENEL" del
16 Settembre 2012 ?
 
Avevo descritto l'impianto solare termodinamico ibrido a biomasse di
Borges (Borjas Blancas) vicino a Lleida.
 
L'impianto si basa ancora sulla classica tecnologia a trogolo parabolico.
Pero' e' da tempo che ho riportato che Brightsource (ex Luz, la stessa
che ha costruito negli anni '80 il solare a tecnologia classica) ha
evoluto la tecnologia solare termodinamica negli impianti a torre,
che ovviano ad alcuni problemi del sistema a trogoli (la complessita
delle tubazioni e loro perdite, la maggiore massa degli specchi, la
maggiore occupazione di territorio a pari produttivita', minori
temperature massime e quindi limiti all'efficienza, etc.)
 
Il mio sogno ad occhi aperti e' percio' che in Italia si passi a costruire
un primo impianto a torre integrato a biomasse (altopiano di Asiago ?).
 
Niente da fare, del resto in Italia non c'e' collaborazione e gli incentivi
sono arrivati tardi, quando ormai la crisi economica attanaglia ampie
parti d'Italia e la voglia di rischio imprenditoriale e' scesa ai
minimi (la truffa fotovoltaica ha questa responsabilita' gravissima:
ha distolto, lei si', risorse preziose, anzi, critiche, alle energie
rinnovabili, uno spreco che ora si rivela irrimediabile).
Se da subito gli incentivi fossero, come in Spagna, estesi in parallelo
sia la fotovoltaico, che al solare termodinamico le cose potevano anche
andare diversamente. Se la vostra tesi era quella vincente, allora non
un euro sarebbe stato "sprecato" per il solare termodinamico, ma se ho
ragione io, il vostro approccio ha stroncato sul nascere una importante
possibilita' per la industria metalmeccanica italiana.
Avrebbe potuto nascere una realta' simila e Turboden (non i soliti
carrozoni statali o pseudo statali) che e' diventata a suo tempo
talmente appetitosa, che se lo sono mangiati gli americani (ma
l'azienda resta a Brescia).
 
 
Ancora una volta sono gli spagnoli e proprio quella Acciona e' a
riprendere in mano il testimone. Quella Acciona che a suo tempo aveva
spinto per il solare termodinamico quando esisteva in modo significativo
in quegli impianti degli anni '80 nel deserto del Mojave, negli USA.
 
http://www.csp-world.com/news/20121219/00674/ec-approves-70-m-fund-hybrid-csp-biomass-project-led-acciona-most-probably-wont
 
 
Contribuisce anche l'Italia, tramite l'UE (ma non per creare posti
italiani).
 
Acciona ricevera' €70'000'000 per costruire a Badajoz in Spagna una
centrale ibrida basata su una centrale solare a torre da 50 MW(e)
ibridizzata con bruciatore a biomasse.
Spesa prevista €400'000'000 (meno il finanziamento NER300 fanno €330 M).
 
Ci sono, e' vero, dei dubbi perche' il governo spagnolo (che eroga gli
incentivi, al contrario del sistema italiano che spreme i consumatori)
avrebbe fermato gli incentivi per nuovi impianti rinnovabili, che
restano senza FIT.
 
Spero che ad Acciona invece si facciano i conti e verifichino la
convenienza a provarci senza FIT. Dopotutto il primo solare termodinamico
in grande scala della storia si e' appoggiata solo su una riduzione
fiscale fondiaria e non su immissione di moneta.
 
Il prototipo, denominato PTC50, e' composto dalla torre solare (che gia'
avete letto piu' volte come funziona) che genera vapore surriscaldato, un
serbatoio di accumulo termico a sali fusi ed un bruciatore a biomasse che
funziona anche a gas.
 
I vantaggi della ibridazione sono:
 
a) il calore prodotto dal sole e' utilizzato fino all'ultimo joule,
anche quando la temperatura dell'acqua non e' ai valori massimi
(inizio e fine giornata oppure una giornata bigia), ai massimi valori
di efficienza, grazie all'integrazione a biomasse che assicura il
raggiungimento delle temperature ottimale per il vapore.
(eventuali variazioni rapide e intermittenti del flusso solare, ad
esempio a causa di nuvole, sono risolte dall'accumulatore termico,
senza che si sia costretti a rapide modifiche del carico del
bruciatore a biomasse
 
b) la centrale puo' funzionare a ciclo continuo, grazie alle biomasse
e questo significa un piu' rapido ammortamento di una parte di costo
non indifferente: quello del gruppo turbina-generatore e trasformatore
rialzatore di connessione alla rete elettrica (oltre all'impiantistica
di controllo e gestione dell'impianto).
 
c) ogni diformismo stagionale viene spianato. Ma non solo, d'inverno,
il calore di scarto ricavato a partire dai bruciatori a biomasse
e recuperabile sui condensatori finali, potrebbe essere utilizzabile anche
per il teleriscaldamento (nell'impianto descritto non viene fatto, ma
un'impianto del genere costruito nel Regno Unito, potrebbe raggiungere
una efficienza invernale altissima, sfruttando il calore perso per
riscaldare una comunita' vicina.
 
Insomma, l'unica parte dell'investimento di un impianto a torre ibrido
che subirebbe un utilizzo parziale, con piu' lunghi tempi di ammortamento
sono solo delle lastre specchianti di alluminio. Nulla di sofisticato
e costoso come lo sono i trugoli parabolici lineari.
 
-- 
Roberto Deboni

 Avrebbe potuto nascere una realta' simila e Turboden
Azzo c'entrano la cogenerazione da biomassa legnosa col termodinamico a 
specchi lo sai solo tu... Ah, li puoi affiancare vero, come puoi affiancare 
il fotovoltaico o i generatori a panzane liquide:
http://www.turboden.eu/it/products/products-chp.php
 
 
 
 

 
http://www.turboden.eu/it/products/products-chp.php
 
 
Lettore distratto o volutamente smemorato ?
 
Cominciamo, a mo' di introduzione il mio intervento del 13 Gennaio 2007
dal titolo:
 
"Motori Rankine organici"
 
[Inizio auto-citazione]
Ma andiamo in Italia:
 
http://www.turboden.it/it/default.asp
 
 
" ... negli anni '80 Turboden si occupava principalmente di fornire 
unità ORC di piccole dimensioni (3-30 kWel) alimentate da collettori 
solari."
 
Non riporto altro perche' il sito e' in lingua italiana.
Dal 1980 !!!
E qui, nuovamente mi domando: ma perche' per diamine dal 1980 ad oggi il 
termosolare in Italia non e' stato preso in considerazione per la 
produzione di energia elettrica.
[Fine auto-citazione]
 
Il link non e' piu' accessibile, perche' la pagina della storia aziendale
e' stata rimossa (ordine dei padroni americani che si preparano a
cancellare lo origini della azienda ?). In ogni caso, qui c'e' qualcosa:
 
http://web.archive.org/web/20070105231650/http://www.turboden.it/about.asp
 
 
"Turboden was established in 1980 with the aim to design and manufacture
turbines and turnkey turbo-generator units based on the Organic Rankine
Cycle (ORC) Concept. In the Eighties, Turboden supplied mainly small
size (3-30 kWel) ORC units powered by *solar* collectors."
 
 
Spero ora che le sia evidente la sua ignoranza in materia. Infatti
un componente *fondamentale* di qualsiasi impianto solare termodinamico
e' il gruppo vapore-generatore. Se poi il gruppo e' cogenerativo, meglio
ancora. Infatti cosa vieta di utilizzare il calore scaricato dal
condensatore per scaldamento ? Solo perche' nel titolo c'e' "solare"
significa che non e' piu' buono per scaldare ?
 
E che dire degli interventi del 2008, ove ricordo la presenza in Italia
del Gruppo Donati:
 
http://www.donatigruppo.it/
 
 
con il suo tentativo (nuovamente "ucciso" dalla insipienza di una ottusa
italicita' di molta parte dell'Italia ) di creare posti di lavoro duraturi:
 
http://www.xeliox.it
 
 
Oggi l'azienda dove e' ? Colleghi questo ai timori espressi in questi
giorni di una emoraggia aggravata di aziende dall'Italia.
Ancora una volta ci salva la memoria di internet, fotografia di una
realta' che sarebbe potuta essere ... ma che l'Italia non ha voluto.
 
http://web.archive.org/web/20081205043109/http://www.xeliox.it/
 
 
Il Gruppo Donati e' specializzata in lavorazioni di alluminio di
altissima tecnologia, nel mercato dei trogoli parabolici lineari
aveva solo visto uno sbocco interessante e tentato con Xeliox,
nonostante che la politica italiana, pilotata ciecamente dai Verdi
e dai tedeschi loro ispiratori (e finanziatori ?), idolatrasse solo
il fotovoltaico.
 
Mi vuole percio' spiegare con quale logica presume percio' che si
finirebbe con:
 
"importare dalla Cina qualche nave di "specchi"
 
???
 
Ma e' capace di connettere la differenza tra incentivare una
tecnologia di cui in Italia NON ESISTEVA ALCUNA REALTA' INDUSTRIALE
(ed ancora oggi c'e' solo un barlume di esempio, mi pare a Catania)
ed un'altra tecnologia, rappresentata in Italia ai piu' avanzati
livelli mondiali ?!!!
 
Bergamo (Donati)
Brescia (Turboden)
Perugia (Angelatoni)
 
Lombardia, Umbria (che poi coinvolge industrialmente le vicine Marche)
 
regioni che posso guardarle negli occhi (ed i Verdi ed i falsi
ambientalisti ed i demagoghi ed i difensori di interessi precostituiti,
etc.) e chiedere: ma da che parte sta lei, anonimo antagonista delle
nostre industrie ?
 
-- 
Roberto Deboni

 altre combustibili fossili).
 
Un po' di stato dell'arte della tecnologia:
 
http://www.greentechmedia.com/articles/read/is-ivanpah-the-worlds-most-efficient-solar-plant/
 
 
"When the solar-thermal plant is built on the edge of the Mojave National
Preserve (construction is expected to start this year), it will operate
at 18 percent efficiency and earn a capacity factor of 30 percent."
 
Siamo nel Giugno 2010 e gia' esaminando i progetti, si prevede che
Ivanpah sia l'impianto solare piu' efficiente (o tra i piu' efficienti,
ci sono Gemasolar e simili), con 18% di efficienza globale ed un fattore
di capacita' del 30%.
 
Proviamo a dare un significato concreto a questi dati, esaminando i dati
per un sito nel Nord Italia, in una zona con presenza di biomasse
utilizzabili (non ci sono parchi nazionali):
 
http://maps.google.com/maps?q=45.6780,11.00519&hl=en&ll=45.678001,11.005211&spn=0.043837,0.062828&sll=45.674822,11.011047&sspn=0.04384,0.062828&t=p&z=14
 
 
Dalle mappe di Google si vede un utilizzo a pascolo e vicino abbiamo
sufficienti biomasse per l'ibridazione.
 
Prendiamo l'ipotesi di un impianto fotovoltaico con moduli del 16% di
efficienza ed inseguitore a due assi (l'impianto a torre, insegue
il Sole, quindi mi pare giusto mettere il fotovoltaico in pari condizioni).
 
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis
 
 
Ci da' la seguente tabella:
 
Month kW*h/kW(p) kW*h/m2
------------------------
Jan      73.1     86.9
Feb     104.0    125.0
Mar     141.0    175.0
Apr     143.0    180.0
May     175.0    225.0
Jun     175.0    229.0
Jul     198.0    262.0
Aug     170.0    225.0
Sep     134.0    173.0
Oct      98.6    124.0
Nov      77.2     93.9
Dec      69.0     82.9
------------------------
Annuo  1557.9   1981.7
 
Un kW(p) richiede 6,25 m2 di moduli che significa un apporto annuo di
12'386 kW*h/anno di radiazione solare.
L'efficienza globale (che tiene conto delle perdite dell'inverter, di
riflessione, temperatura locale, cavi, etc.) risultante percio' e' di:
 
1'558 / 12'386 = 12,58%
 
Cosa significano i dati di questo sito con quelli della torre solare
tipo Ivanpah ?
 
Per cominciare, se applichiamo il 18% di efficienza lorda, abbiamo
che la produzione per 6,25 m2 incrementa a
 
 12'386 * 0,18 = 2'229 kW*h/anno (invece di 1'558)
 
Il fattore di capacita' equivalente dell'impianto fotovoltaico citato
risulta pari al 17,8%. Quindi il fattore di capacita' del 30% del sistema
a torre incrementa la produzione a:
 
2'229 * 30 / 17,8 = 3'761 kW*h/anno per ogni kW(e) di potenza
 
piu' del doppio della produzione dell'impianto fotovoltaico nello stesso
sito.
 
Nota: il maggiore fattore di capacita' non e' un mistero, ma e' dovuta
ad una maggiore superficie captante rispetto alla potenza del generatore,
ed una parte della potenza termica viene accumulata invece di essere
immediatamente convertita in elettricita'.
Quindi occorre piu' superficie rispetto al fotovoltaico, ma nel caso dei
sistemi a torre, si tratta di una maggiore superficie di semplici
lastre riflettenti, fissata a pali semplicemente piantati nel terreno,
senza necessita' di opere di spianatura.
 
Tutto questo non tiene conto dell'ibridizzazione, che grazie al bruciatore
a biomasse permette di utilizzare ogni kW*h termico raccolto dalla torre,
appena sopra la temperatura del condensatore, senza che la turbina perda
efficienza (la temperatura viene cioe' sostenuta dalla biomassa) dato
che opera sempre al regime ideale di temperatura e pressione del vapore.
 
Quindi si puo' considerare compensato il problema della radiazione diretta
dei sistemi a concentrazione (anche fotovoltaica).
 
La produzione di un impianto da 50 MW(e) e' quindi stimabile, per la
sola quota solare, pari a 188'050 MW*h (188 GW*h) che si puo'
rapportare alla produzione di un impianto termoelettrico di pari potenza,
che e' di 350 GW*h/anno. Le biomasse percio' devono solo fornire circa
altri 170 GW*h. Notare che l'efficienza della combustione delle biomasse
e' dell'ordine del 35%, percio' ci servono l'equivalente tra circa 97'000
tonnellate di legname all'anno e 120'000 tonnellate di fieno secco e
cascami che durante i mesi invernali significano intorno alle
700 tonnellate al giorno. Senza il sole, il fabbisogno di 50 MW(e) di
potenza richiederebbe un consumo di 250'000 tonnellate di biomasse.
 
Notare che nel Nord Italia, d'inverno ci sono giorni con nebbia o
bassa insolazione, ma grazie all'impianto ibrido questo non e' un
problema e la perdita di captazione riguarda un periodo di minore
insolazione e quindi si perde meno potenziale solare di quello che
potrebbe sembrare.
 
-- 
Roberto Deboni

 ad una maggiore superficie captante rispetto alla potenza del generatore
Eh??? Parli di "fattore di capacita'" di un impianto IBRIDO 
(Sole+Biomasse/Metano), la confronti allegramente con quella di un impianto 
SOLO fotovoltaico e poi deduci che e' la superficie captante che raddoppia 
questo fattore? Certo, SE i tuoi calcoli fossero corretti... Peccato che 
come vedi sono SBAGLIATI alla grande! Quando avremo investito altri miliardi 
di Euro in nuove panzane, probabilmente dirai: cosa volete da me, io avevo 
scritto "SE i calcoli erano corretti", mica che erano corretti! Ti vorrei 
vedere, da serio Professionista, giocarti futuro/risparmi/casa/reputazione 
su questi "calcoli" con una bella perizia giurata ad asseverarli...
 
 
 

 corretti... Peccato che come vedi sono SBAGLIATI alla grande!
 
Ci mostri i suoi calcoli. Altrimenti la sua pare una opposizione per
partito preso, priva pero' di argomentazioni sostanziate.
Insomma, ai numeri si risponde con numeri, non con parole.
 
-- 
Roberto Deboni