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Titolo: Potenziale installabile di solare termodinamico in Italia

Una ricerca del CNR aveva identificato che nel Centro-Sud e nelle Isole si
trovano 20'000 km2 di terreni aridi ed abbandonati.
 
Ipotizzando una resa elettrica scarsa di 500 kW*h/kW(p) ovvero in 15 mq per
avere 500 kW*h/anno, significa una potenzialita' produttiva di
500 * (20'000 * 1'000'0000 / 15) = 500 * 1'333 * 1'000'000 kW*h/anno =
667 TW*h/anno, piu' del doppio della domanda elettrica italiana.
 
Ed usando le nuove tecnologie termosolari, e' energia dispacciabile.
Sarebbe sufficiente per obliterare anche i consumi di energia fossile
per il settore trasporti. E la produzione stimata e' conservativa
(in realta' con gli impianti a torre solare, si puo' ottenere il doppio).
 
Inoltre, grazie all'efficiente accumulo termico dell'energia solare
(la chimica e' lontanissima dall'avere pari efficienze) non e' necessario
installare un potenza esorbitante da fare "lavorare" solo poche ore al
giorno, rendendo l'investimento un suicidio economico come avviene per
il fotovoltaico (il cui sviluppo e' stato per questo fermato e dubito
che variera' significativamente rispetto ai livelli attuali). Ovvero
la potenza installata termosolare dinamica potra' produrre anche 24h
su 24h o per le minori ore richiesta in base alla curva di potenza
giornaliera (si potranno avere centrali termosolari di grande capacita'
di accumulo, da programmare per un servizio continuo - generazione di base,
come centrali termosolare di media capacita' di accumulo, per il servizio
diurno).
 
Inoltre le necessita' di riserva, non richiede complessi e costosi impianti
come centrali di pompaggio o reti intelligenti, ma puo' essere agevolmente
coperta con un semplice ed economico bruciatore a gas. Senza dimenticare,
nelle zone in cui esiste la risorsa, l'utilizzo delle biomasse di scarto
esistenti sul territorio.

 ha scritto in
it.discussioni.energie-alternative:
 
Intanto oggi è entrato in produzione Ivanpah
http://gizmodo.com/the-worlds-largest-solar-plant-started-creating-electr-1521998493
 
Centrale solare a concentrazione da 377 (o 392) MW lordi di picco, occupa 5
miglia quadrate di deserto
Si riesce in qualche modo a capire quante ENERGIA ci si aspetta che produca?
Pare che facciano a gara a nascondere questo dato fondamentale nascondendosi
dietro a "140'000 case" o "400000 tonnellate di CO2 ogni anno", senza dire
che parametri di conversione hanno usato. 
Parlano di energia "cost-competitive", ma l'investimento è di bel 2,2
miliardi di dollari... Trascurando qualsiasi interesse e contando solo i 2,2
mld investiti più i dichiarati 650 milioni di stipendi da pagare nei 30 anni
di vita operativa e dividendo brutalmente per i circa 20TWh che ipotizzo
possa produrre in 30 anni mi risulta 14 cent/kWh. Competitivo con cosa? 
Ah, per chi vuole rifare i conti io ho ipotizzato 1825 ore equivalenti/anno.
Troppo poche?
--
      Fabio Reghellin
promotoref...@libero.it
 

 Troppo poche?
 
le ore utili, sempre nel deserto californiano, sono previste essere più di 
una volta e mezzo di più
http://www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=62
 
onestamente, più del costo del kWh cmq competitivo con il fv (a maggior 
ragione senza i pericoli dell' intermittenza), per il caso italiano mi 
preoccupano le grandi superfici occorrenti, che da noi potrebbero essere un 
problema 
 

 equivalenti/anno. Troppo poche?
 
Non ho idea.
 
Ma colgo l'occasione per ripetere alcune considerazioni.
 
 
La prima e' quella di fare paragoni onesti, ovvero dovremo fare confronti
di Ivanpah con, ad esempio, i primi impianti fotovoltaici e non quelli
costruiti quando la produzione di serie ha raggiunto valori di massa (a
parte che oggi si sta scoprendo che il prezzo basso si accompagna anche
ad una qualita' di livelli problematici di bassa qualita').
Infatti, quanti impianti come Ivanpah sono stati costruiti ? Nell'industria
si definisce un concetto denominato "curva di esperienza":
 
https://it.wikipedia.org/wiki/Curva_di_esperienza
 
 
Il settore solare termodinamico e' in forte evoluzione, l'unica tecnologia
che e' consolidata (grazie agli ormai "vecchi" impianti degli anni '80)
e' quella di efficienza mediana, degli impianti a specchi parabolici
lineari (cosidetti "a trogolo") senza accumulo. Anzi, con gli impianti di
tipo Andasol, potremo anche considerare (con riserve) consolidata
l'esperienza di costruzione degli impianti a specchi lineari con accumulo
termico. Ma perche' con riserva ? Perche' ci vogliono alcuni anni di uso
per affinare l'utilizzo dei sistemi di accumulo. Tutti gli altri tipi di
tecnologia sono a livello di prototipi.
 
 
La seconda e' sull'uso del territorio. Nonostante l'importante valore di
superficie richiesto dal solare termodinamico, specie se a livello di
un centinaio di TW*h annui di produzione, restano una frazione della
superficie del territorio che la societa' usa per le sue necessita', e
questo senza includere il bisogno agricolo. Mi riferisco alla strade,
zone industriali, linee elettriche, canali e bacini artificiali, etc.
Anzi, se si e' ritenuto necessario far scomparire interi paesi e vallate
fertili sotto un velo d'acqua (impianti idroelettrici) non si capisce
tutta questa menata sulle "vaste aree occupate". Ed anche le altre
fonti di energia, cosidette "pratiche", in realta' sono un trucco, ove
l'Italia, pagando caro, "importa" il consumo di territorio. Nel mondo ci
sono vaste aree "divelte", "sconvolte" per l'estrazione di gas, carbone,
petrolio, ed in scala minore, ma pur sempre importante, di uranio.
Il fatto che l'italiano medio, consumando energia importata, non veda
questo consumo di territorio, non significa che non ci sia (ma lo
sente nel portafoglio, perche' gli viene fatto pagare). Negli Stati Uniti,
senza andare a prendere i soliti noti esportatori, le nuove concessioni
per la estrazione di gas coprono una superficie di 13'000 chilometri
quadrati. Quelle esistenti attualmente operative ammontano a 155'000 km2,
pari a meta' del territorio italiano. Quindi, per favore, non mi si venga
piu' a dire che il solare termodinamico consuma territorio.
a) di territorio improduttivo o non produttivo in Italia disponibile c'e'
ne' abbastanza
b) l'Italia non puo' piu' permettersi (e gia' da tempo) di spendere soldi
per importare "virtualmente" il territorio che non vuole consumare di suo.
E considerate che il solare termodinamico evita una perniciosa conseguenza
degli usi da altre fonti di energia: l'inquinamento chimica. Una volta
terminata l'estrazione dei combustibili fossili, il territorio resta
sconvolto, che sia orograficamente, superficialmente o nelle falde
acquifere. Una volta smantellata una centrale solare termodinamico, il
territorio e' disponibile per altri usi, anche agricoli, senza particolari
operazioni di "pulizia". 
 
 
La terza e' che si spara il valore assoluto dei costi relativi della
tecnologia solare termodinamica, ignorando le tendenze. Ma se andiamo
a guardare l'evoluzione dei costi, diventa evidente una forte tendenza
alla loro discesa. Lei ha calcolato un 14 cents/kW*h. Con gli stessi
metodi, perche' non calcola il costo ad esempio, di Gemasolar ? E provi
a tracciare una estrapolazione dei costi dei prossimi impianti ?
Considerate pero' che il prossimo impianto a torre, Brightsource lo
vuole provare con l'accumulo termico (e quindi ancora una volta una
"prima" per dimensioni industriali), incrementando di un ulteriore grado
la complessita' industriale del sistema.
 
 
La quarta e', proprio perche' si sta scendendo nei costi dell'energia
prodotta gia' a livelli inferiori di quelli del fotovoltaico, gia'
restando strettamente nell'ambito del settore elettrico, valgono tanto
piu' le considerazioni, esposte da varie persone in questo NG
sul "beneficio" del fotovoltaico sul prezzo dell'elettricita' di punta.
Se poi aggiungiamo il beneficio industriale nazionale del solare
termodinamico, significa che si puo' a fare a meno del pesante pedaggio
dell'incentivo fotovoltaico, e quindi i benefici sul mercato elettrico
diventano netti e non marginali come con il fotovoltaico.
 
 
La quinta e' che l'impianto di Ivanpah ha un "handicap" non da poco che
va ad incidere sia sulla sua efficienza di produzione elettrica e sia
sui costi di costruzione: la scelta di ridurre al minimo il consumo di
acqua. Percio', un minimo di onesta' intellettuale dovrebbbe andare
a paragonare il costo dell'energia con una centrale termoelettrica
parimenti a basso consumo di acqua (niente fiumi, niente bacini, solo
"aria"). Infatti ad Ivanpah, il raffreddamento utilizza un ciclo chiuso
a secco, che "costa di piu' nella costruzione" e penalizza l'efficienza
del ciclo termodinamico.

ragione senza i pericoli dell' intermittenza), per il caso italiano mi 
 
Cosa intendi per "pericoli dell'intermittenza? 
Di certo Ivanpah non avrà rapidi sbalzi al passare di una nuvola, ma
produrrà comunque solo nelle ore centrali della giornata, dato che non ha un
sistema di accumulo.
http://www.nrgsolar.com/docs/Ivanpah_Solar_Jobs_White_Paper_v6.pdf
 
"The electricity generated by all three plants is 
enough to serve more than 140,000 homes in California 
during the peak hours of the day."
--
      Fabio Reghellin
promotoref...@libero.it
 

La quinta e' che l'impianto di Ivanpah ha un "handicap" non da poco che
 
Rifacendo i conti con 2920 ore equivalenti e 340 milioni di stipendi al
posto di 650 ottengo un costo di  0,0784 $/kWh, che ritengo competitivo.
Speriamo che tutto vada per il meglio.
--
      Fabio Reghellin
promotoref...@libero.it
 

 sistema di accumulo.
 
assumevo che il sistema avesse un per quanto minimo sistema di accumulo (in 
realtà ce l' ha cmq, ma a gas), come peraltro spesso avviene, nel qual caso 
l' impianto può produrre energia praticamente costante almeno durante le ore 
diurne, in particolare le ore di picco dei consumi. In questo il term è di 
certo superiore al fv, in quanto più facilmente "dispacciabile", 
praticmanete al pari di uan centrale termoelettrica tradizionale
 


Dopotutto Ivanpah e' pensato per un clima desertico. Non e' un caso se
la soluzione "accumulo termico" e' stata approfondita e portata a
maturazione dagli spagnoli, il cui clima e' meno desertico, con piogge
(o nuvolosita') piu' frequenti del Mojave.

 Troppo poche?
 
Considerando solo i costi che hai detto tu (2.200 milioni di dollari di
costi iniziali e circa 22 milioni/anno per gli stipendi) e la produzione
dichiarata di 1.080 GWh (ottimistica visto che prende in considerazione
valori di insolazione che è difficile trovare perfino nel Sahara), ad un
tasso reale del 6,6% a me viene un LEC di 0,178 $/kWh a 30 anni.
E non sono stati considerati tutti gli altri costi operativi, che non sono
pochi per questa tecnologia.
 
Infatti nelle stime pubblicate dall'EIA, con lo stesso tasso sui 30 anni e
considerando _tutti_ i costi, nel contesto migliore (visto le grandi
economie di scala e l'elevata produttività di questo progetto) viene dato
un costo di 0,190 $/kWh.
Il fotovoltaico nel contesto migliore viene dato a 0,112 $/kWh.
http://www.eia.gov/forecasts/aeo/er/electricity_generation.cfm
 
 
Quindi, come già detto altre volte, sui costi "crudi" ormai il fotovoltaico
è sempre la tecnologia solare ampiamente più economica.
Il termodinamico ormai ha senso solo se associato ad accumuli, a
cogenerazione o a integrazione con altre fonti termiche. Peccato che nel
mezzo di un deserto non sempre è possibile o utile fare tutte queste cose.

realtà ce l' ha cmq, ma a gas), come peraltro spesso avviene, nel qual caso 
 
Non trovo alcun riferimento né negli schemi né nei paragrafi "technology" a
un qualsiasi sistema di backup a gas. Tu l'hai letto da qualche parte?
 
--
      Fabio Reghellin
promotoref...@libero.it
 

 un qualsiasi sistema di backup a gas. Tu l'hai letto da qualche parte?
 
certo, nel sito che ho citato prima, verso la fine
http://www.nrel.gov/csp/solarpaces/project_detail.cfm/projectID=62
 
" Fossil Backup Type:    Natural gas"
 

" Fossil Backup Type:    Natural gas"
 
Grazie mille!
Questo aspetto sembra quasi che lo vogliano tener nascosto. 
Certo questo aiuta la continuità di produzione e quindi aiuta ad avere
prezzi di vendita più alti per l'energia, ma se l'utilizzo non è del tutto
marginale c'è anche una riduzione dei costi di generazione.
Il gas negli USA ha ormai prezzi bassissimi grazie allo sfruttamento dello
shale.
--
      Fabio Reghellin
promotoref...@libero.it
 

 shale.
 
L'utilizzo è solo di supporto alla produzione solare; se c'è una giornata
nuvolosa l'impianto rimane completamente fermo, non si mette certo ad
andare a gas (in termini di costi marginali non ce la farebbe mai a
competere con i più efficienti cicli combinati).

 marginale c'è anche una riduzione dei costi di generazione.
 
Immagino che la ragione di tale scelta sia principalmente pragmatica, ovvero 
visto che l' accumulo è ancora discretamente costoso e alla fine poco utile 
in quel contesto vista l' elevata insolazione, a differenza dei casi europei 
dove infatti l' accumulo è sempre esistente, e visto che anche altre 
rinnovabili intermittenti alla fine consumano indirettamente enormi quantità 
di gas (e richiedono pesanti e costosi adeguamenti infrastrutturali), allora 
l' uso della riserva a gas è la soluzione più logica certamente per un uso 
marginale e per il solo carico diurno, almeno per quel sito