Centrale solare a specchi parabolici
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Una centrale solare a specchi parabolici è un tipo di centrale termosolare che utilizza specchi parabolici per concentrare la luce solare su un tubo ricevitore collocato al fuoco della parabola. All’interno del tubo scorre un fluido termovettore che viene riscaldato fino a temperature elevate. Vediamo come funziona, considerando le temperature coinvolte, le potenziali quantità di watt prodotti e le dimensioni tipiche di tali impianti.
Principio di funzionamento
- Concentrazione della luce solare: Gli specchi parabolici concentrano la luce solare su un tubo ricevitore posizionato lungo il fuoco della parabola. Gli specchi sono orientabili per seguire il movimento del sole durante la giornata e massimizzare l’efficienza della concentrazione solare.
- Riscaldamento del fluido termovettore: Il fluido termovettore (che può essere olio termico, sale fuso, o un altro fluido ad alta capacità termica) scorre all’interno del tubo ricevitore e assorbe il calore concentrato dalla riflessione solare. Questo processo aumenta la temperatura del fluido fino a circa 400°C-600°C, a volte anche più in impianti ad alta efficienza.
- Generazione di elettricità: Il fluido termovettore riscaldato viene quindi pompato verso un generatore di vapore, dove il suo calore viene utilizzato per produrre vapore ad alta pressione. Il vapore, a sua volta, aziona una turbina collegata a un generatore elettrico, producendo energia elettrica. Come nelle centrali solari a torre, anche qui il vapore condensato viene riciclato nel sistema.
- Stoccaggio del calore: Un vantaggio significativo delle centrali a specchi parabolici è la possibilità di immagazzinare il calore in eccesso, ad esempio in serbatoi di sali fusi, consentendo la produzione di energia anche durante le ore senza sole.
Dimensioni e potenziale di produzione
- Dimensioni dell’impianto: La lunghezza di un singolo collettore parabolico può variare da alcuni metri fino a oltre 100 metri, con un campo di collezione che può estendersi per centinaia di metri quadrati, a seconda della capacità dell’impianto.
- Potenza prodotta: Gli impianti variano significativamente in termini di potenza, da piccoli impianti di pochi megawatt (MW) a grandi centrali di centinaia di MW. Un impianto medio di 50 MW può produrre abbastanza elettricità per soddisfare il fabbisogno di circa 20.000 case.
Esempio specifico
Considerando un impianto CSP a specchi parabolici da 50 MW:
- La temperatura del fluido termovettore può raggiungere i 400°C-600°C.
- Un campo di specchi parabolici potrebbe coprire un’area di diverse decine di ettari.
- Tale impianto potrebbe generare oltre 100 GWh (gigawattora) di elettricità all’anno, a seconda dell’irraggiamento solare della località, dell’efficienza del sistema e della capacità di stoccaggio del calore.
Vantaggi
- Produzione di energia pulita: Similmente ad altre tecnologie CSP, gli impianti a specchi parabolici producono energia elettrica senza emissioni inquinanti.
- Possibilità di stoccaggio: La capacità di stoccare il calore permette la generazione di elettricità anche di notte o in condizioni di cielo nuvoloso, superando uno dei limiti principali delle fonti rinnovabili: l’intermittenza.
- Efficienza energetica: Gli impianti CSP con collettori parabolici sono particolarmente efficienti in zone con elevata irradiazione solare diretta.