Discussione: Solare Termodinamico

Solare termico a concentrazione: una vera soluzione?

In un numero di "Report" apparso su RAI 3 il 29 Ottobre, abbiamo avuto una descrizione molto ottimistica, addirittura trionfale, del concetto di produrre energia elettrica mediante solare a concentrazione. Il metodo utilizza specchi per riscaldare un fluido il quale, a sua volta, aziona una turbina o un altro tipo di motore termico.

Il concetto di solare termico a concentrazione è stato dimostrato più volte nel passato, ma forse le cose non sono così semplici e vantaggiose come la trasmissione di Report ha fatto apparire. Su questo argomento, vediamo un commento da parte di Domenico Coiante, uno dei maggiori esperti di energia rinnovabile in Italia. Coiante è autore, fra le altre cose di "Le Nuove Fonti di Energia Rinnovabile, Tecnologie, costi e prospettive" Franco Angeli Editore - 2004


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Commenti alla Trasmissione RAI Report 29/10/06
D. Coiante – 30/10/06

1. Contrariamente a quanto affermato, il progetto Archimede non ha nulla di originale nella concezione impiantistica. La linea tecnologica detta parabolic trough, a cui appartiene, è stata messa a punto negli USA a partire dagli anni ’80 e conta oggi in California a Junction Kramer nel deserto del Mojave 354 MW elettrici di impianti in funzione da almeno 10-20 anni. L’efficienza media di trasformazione della radiazione solare in elettricità nelle condizioni ottimali del deserto della California è pari al 12%, valore che, pur in quelle condizioni climatiche favorevoli, non consente ancora di raggiungere la competitività economica del costo del kWh.

2. Negli anni ‘80-’84 ad Almeria in Spagna è stata provata la stessa tecnologia da parte della UE in un impianto da 500 kW elettrici, su cui sono ancora in corso esperimenti condotti dalla Spagna. Nelle condizioni climatiche di Almeria, l’impianto ha ottenuto un’efficienza pari al 7-8% e di conseguenza la distanza dalla competitività è molto più grande che negli USA.

3. Quella che è stata sbandierata nella trasmissione televisiva come una novità ideata da Rubbia è la sostituzione dell’olio diatermico, usato come fluido termico primario negli impianti USA, con una miscela di nitrati di sodio e potassio mantenuti fusi al di sopra di 290 °C. La verità storica è che questa stessa soluzione fu messa a punto ed adottata nei primi anni ’90 nell’impianto USA Solar Two a torre centrale e specchi, realizzato a Barstow in California ed in funzione fino ad oltre il 2000. Quindi l’idea dell’accumulo termico in sali fusi non è affatto originale del Progetto Archimede, ma copiata di sana pianta da Solar Two.

4. I dati pubblicati da Archimede della possibilità di ottenere efficienze medie complessive del 17-20% sono molto discutibili per le seguenti ragioni. La temperatura più alta a cui si può portare la miscela di sali fusi è di 550 °C, perché al di sopra di tale temperatura sorgono problemi di sicurezza (i sali fusi possono esplodere). Stante questa temperatura limite, la macchina termica ideale di Carnot lavora tra 290 e 550 °C e quindi il rendimento teorico massimo ottenibile è pari al 31.6%. Una macchina termica reale posta a lavorare tra le stesse temperature potrà in pratica raggiungere il 70% del limite di Carnot e di conseguenza il rendimento del gruppo turbina alternatore potrà al massimo raggiungere in pratica un’efficienza del 22%. Se si considera che l’efficienza termica complessiva (captazione degli specchi, raccolta nel fluido primario, trasferimento del calore nei serbatoi di accumulo, ecc) è un dato misurato su tutti gli impianti che si aggira intorno al 45-50%, si ottiene immediatamente un rendimento complessivo di trasformazione dalla radiazione solare all’elettricità in uscita che vale circa 11%. Cosa che è confermata dai dati sperimentali di tutti gli impianti in funzione.

5. L’unica novità che si può riconoscere al Progetto Archimede è l’uso di una particolare vernice fotoassorbente di brevetto ENEA (e non Rubbia) da spalmare sui tubi ricevitori in modo da poter catturare più energia solare, potendo così raggiungere a parità di concentrazione della luce una temperatura più alta del fluido primario. Come si è visto però la temperatura massima è fissata dalle condizioni di sicurezza a 550°C e questa soluzione potrà garantire l’ottenimento di questa temperatura con una maggiore facilità, ma essa è ininfluente sul rendimento il cui valore dipende solo dal valore della temperatura massima.

6. All’ENEA Casaccia a Roma è in funzione da qualche anno una sezione prototipo del Progetto Archimede sulla quale si sta sperimentando l’assemblaggio delle diverse tecnologie mutuate dagli impianti parabolic trough californiani con l’aggiunta dei famosi sali fusi e della vernice fotoassorbente. La trasmissione Report ha completamente ignorato questa realtà, preferendo attribuire all’ENEL il progetto di un prototipo montato presso Priolo, che “sta li ad arrugginirsi nel piazzale”. Poteva essere interessante conoscere i risultati della sperimentazione ENEA, visto che tale attività è proseguita tranquillamente dopo l’uscita di Rubbia. Non è vero pertanto che si fa tutto in Spagna e niente in Italia.

7. A proposito della normativa italiana che ha trascurato di mettere nell’elenco degli impianti incentivabili quelli solari termoelettrici, ci sarebbe molto da discutere. Infatti, bisogna dire che lo stato di questa tecnologia e le condizioni climatiche di insolazione delle nostre regioni sono molto diverse e più sfavorevoli di quelle della Spagna meridionale. Esiste inoltre in Italia un obiettiva differenza nella disponibilità di siti adeguati ai grandi impianti, cosa che è assente nella Spagna meridionale. Non è vero che in Sicilia c’è la stessa quantità di sole che nell’Andalusia. Nelle nostre regioni la quantità di radiazione solare diretta è molto minore di quella andalusa e, purtroppo, gli impianti solari a concentratori paraboloidi rispondono soltanto alla componente diretta e non a quella diffusa. Questo innegabile svantaggio porta come conseguenza che per la tecnologia parabolic trough la possibilità di raggiungere la competitività in Italia è praticamente inesistente. Lo stesso Rubbia nell’intervista televisiva ha brillantemente evitato l’argomento passando a parlare di installazione di grandi impianti nel deserto del Sahara. E’ infatti li che si può sperare di ottenere la competitività. Pertanto è molto discutibile il fatto di mettere fondi pubblici a incentivare una tecnologia di cui non esistono esempi in Italia e che nel migliore dei casi dovrà essere applicata nel Nord Africa, ripetendo così nel solare i rischi connessi alla sicurezza dell’approvvigionamento energetico che oggi affligge il sistema italiano.

Caro Fernando
Affondato!!!
Con questo post mi togli le residue illusioni sulla mia simpatia per il solare termodinamico.
Peccato!
Grazie comunque
Tersite

Se mi consentite delle critiche aspre, io provvedo.

Sia in questo forum che su tutti i posti dove si possa scrivere opinioni o da qualunque altoparlante dal quale possa uscire dei suoni, in questo paese si diffondono idee a ruota libera senza aver capito una mazza di quello che si dice dando contro quello che ci sta antipatico e a favore di ciò che ci sta simpatico. Questo modo di comportarsi è da primati regrediti che cercano di socializzare spulciandosi a vicenda.

Forse è l'ora di piantarla di diffondere idiozie a favore di questo e contro quell'altro. La realtà tecnica, fisica tangibile, non è quella che si legge nei giornali, si sente alle riunioni o alle conferenze di tizio o di caio. La realtà è quella che vedono sul campo i tecnici che ci lavorano dando il meglio. Gli altri dovrebbero fare un favore all'umanità e piantarla di diffondere le solite idiozie.

Le energie alternative, ed in genere anche tutto il resto, è il risultato di dure fatiche di prove, di tempo perso a pensare e a risolvere i problemi. Non cercando di farsi belli gettando letame sulle idee degli altri perchè non si sa cosa fare per risaltare in evidenza quale migliore e più informato opinionista.

Questo che scrivo non è contro Fernando Fast che si limita a riportare l'articolo, ma contro tutti coloro che si spacciano per ingegneri e anche in nome della repubblica italiana appesa al muro, ma che non hanno mai smontato una lampadina senza aver fatto saltare la centrale ENEL più vicina.

Si fa tanto un parlar di rendimenti, che significato ha parlare di rendimenti se non si aggiunge una descrizione alla quale quel rendimento fa riferimento? Rendimento termico? Che significa? Un impianto di cogenerazione può avere un rendimento del 40%. Ma anche del 95%. Carnot... ci ha rotto le scatole. Ma che fine fa l'energia che non partecipa al ciclo di conversione in lavoro meccanico? Scompare nel nulla? Va a finire nel "punto futuro" oppure si disperde nello ZPE?
Quoanto credete che sia il rendimento del fotovoltaico? Quello vero, il 18%? Poveri illusi. Se occorre quasi la metà del tempo di vita per ripristinare l'energia impiegata per produrli. Considerate questo fatto nel calcolo e vedrete se il rendimento del FV non cala sotto il 5% se considerate tutto.
Se ancora non avete capito voglio dire che se calore è quello che vogliamo da un impianto che rende il 12% o anche l'8% di energia elettrica il restante 92% che fine fa? Calore resta, se lo impieghiamo come in Spagna per dissalare l'acqua di mare continuiamo ad avere un rendimento di impianto del 8%? Se impieghiamo il salto di temperatura residuo per fare qualcosaltro che rendimento otteniamo? Mai sentito parlare di rigenerazione tramite pompe di calore? Mai sentito parlare di convertitori a condensazione?
Forse i blateranti finti scenziati che circolano nell'ambiente delle finte energie alternative non hanno tempo da perdere a fare lavori reali sporcandosi le mani e preferiscono attingere alle informazioni di 12ma mano lette a casaccio di qua e di là...
Se arriva un demente che propone di fare il motore ad energia estrazza dallo ZPE tutti dietro a sentire il nuovo profeta. Ma quando di tratta di insudiciarsi le mani e/o spolverare il cervello è fatica e costa soldi e tempo e poi non ne avanza più per spulciare il primate li accanto...

Scusate lo sfogo. Ma è un periodo che ne ho sentite troppe e lette di più.

CITAZIONE

Scusate lo sfogo.

Ora che ti sei sfogato, perché non ci spieghi con calma e possibilmente in termini comprensibili qual è il rendimento vero di una centrale termodinamica?

Mi accodo alla richiesta di Francesco... questo spazio è aperto a tutte le campane!

Sarei inoltre curiosa di sapere se la limitazione prestazione dei sali è superabile o no, ovvero se oggi non si può andare oltre i 550°, domani potrebbero essere di più? E' prevedibile un miglioramento delle prestazioni dei sali in condizioni di maggiore sicurezza o al limite degli involucri che li contengono?

Tanto per sapere...

Ricorderei infine che... beh... a caval donato non si guarda in bocca.

Avremo investimenti alti, rendimenti (quali che sia) bassi, se il combustibile è gratuito... ...

CITAZIONE (FernandoFast @ 31/5/2007, 16:59)

Solare termico a concentrazione: una vera soluzione?

Il pezzo di coiante riportato da Fernando si trova qui, mi sembra interessante la risposta di Massimo Falchetta...

saluti
francesco

CITAZIONE (tersite3 @ 1/6/2007, 10:54)

Caro Fernando
Affondato!!!
Con questo post mi togli le residue illusioni sulla mia simpatia per il solare termodinamico.
Peccato!
Grazie comunque
Tersite

quel che sfugge a tutti è che senza bisogno di grandi studi è possibile capire
perché il progetto è/sarà un fallimento: il limite ultimo all'utilizzazione dell'energia dal sole è il sole. ergo, nessuna tecnologia di trasformazione di energia dal sole può avere successo. la lunga e dotta discussione di coiante può scriversi anche sapendo quasi nulla sul progetto archimede.

il critico di coiante scrive: «L’ottica del ragionamento va un pò allargata. Perchè i tedeschi hanno incentivato in conto energia gli impianti solari fotovoltaici, quando è evidente che in Germania il sole non splende gran chè? Perchè volevano sviluppare una tecnologia del futuro da esportare a breve termine; infatti ora acquisiranno una grande quantità di ordinativi dal nascente mercato fotovoltaico italiano.»

ma non capisce che non esiste alcun MERCATO né italiano né internazionale di FV, perché nessuno lo comprerebbe né istallerebbe se non ci fosse qualcun altro che glielo paga (incentivi, ce, etc.).

fb

CITAZIONE

ma non capisce che non esiste alcun MERCATO né italiano né internazionale di FV, perché nessuno lo comprerebbe né istallerebbe se non ci fosse qualcun altro che glielo paga (incentivi, ce, etc.).

Con questo tipo di ragionamento neppure il nucleare sarebbe sorto, così come alcuna delle tecnologie innovative che hanno fatto progredire il mondo.

Se anche ora vi sono dei limiti, questo non significa che non possano essere superati. Il limite dell'irraggiamento solare lo si supera con la maggior efficienza dei pannelli e con la loro massiva diffusione, occupando tutte quelle aree che comunque devono essere coperte da tetti, o pareti.

Questo solo per citare il FV, ma il Sole è generoso e ci regala la sua energia anche con l'idrico (chi sposta l'acqua dagli oceani, alle nubi e nuovamente alla terra?), l'eolico, le maree, le biomasse. Le stesse fonti fossili sono un accumulo d'energia solare, ma qui subentrano altri discorsi che ci sconsigliano di farne affidamento a lungo termine.

Non porrei comunque limiti alla fantasia dell'uomo, che nel tempo ha saputo trovare il modo di andare oltre le conoscenze di chi l'ha preceduto, quindi altro ancora potrà venire in futuro, non escludendo, per questo, che anche il ricorso ad altre energie possa contribuire a soddisfare il fabbisogno energetico mondiale e particolare/locale.

Cara Denew

CITAZIONE

Sarei inoltre curiosa di sapere se la limitazione prestazione dei sali è superabile o no, ovvero se oggi non si può andare oltre i 550°, domani potrebbero essere di più? E' prevedibile un miglioramento delle prestazioni dei sali in condizioni di maggiore sicurezza o al limite degli involucri che li contengono?

Ci sono delle cose che si possono fare, cose che non si possono fare e quelle che non conviene fare.
La tua domanda si riferisce alla terza categoria.
Più alta è la temperatura e più alto è il rendimento termodinamico.
Non ci sono problemi a trovare materiali che fluidificano ad alta temperatura, caso mai il problema è che se solidificano devi buttare tutto. Non a caso questi impianti termodinamici vengono sempre associati a impianti convenzionali che garantiscono comunque temperature minime di esercizio.
Penso che il problema più grande a salire di temperatura sia quello delle geometrie dei concentratori.
Se con uno specchio piano arrivi a 50° per arrivare a 500° devi concentrare la luce dello specchio in una porzione di spazio di 1/10, se teniamo conto delle perdite molto più piccolo.
La luce concentrata deve essere diretta in un piccolo punto ben preciso.
La capacità di concentrazione dipende dalla precisione con cui si sono lavorati e pilotati i concentratori.
Oltre un certo limite non è conveniente arrivare perchè occorrerebbero specchi lavorati con notevole precisione ed asserviti da un accurato sistema di puntamento.
Tutto questo si fa in astronomia ed impianti termodinamici sperimentali, in pratica non conviene assolutamente superare certi limiti, anche perchè in realtà questi impianti (alla Rubbia) devono lavorare nell'intervallo di temperature del sistema principale.

Ciao
Tersite

Il vero rendimento di una centrale termodinamica non si può calcolare a tavolino usando le basi della termodinamica del secondo anno delle superiori. Il vero rendimento dipende da una serie infinita di fattori complessi che infilati in un sistema di equazioni manda in coma un CRAY.
Semplificando molto l'ho già detto nel post precedente. Ma reitero l'esempio.
Se ho un motore a scoppio ciclo otto a gas da 1000KW con annesso generatore elettrico ottengo dichiaratamente dal costruttore un rendimento del 40% di produzione elettrica. Vuol dire in termini di potenza che il motore da 1000KW produce a pieno carico 400KW di energia elettrica e 600KW di energia termica con un rendimento ottimale della combustione di non so quanti metri cubi all'ora di gas metano. Il rendimento osservato è quindi del 40%.Se buttiamo il 60% in calore. Devo farvi notare che ho scritto in grassetto che "SE" butto il calore nell'atmosfera per tenere freddo il motore nei 90/120°C. Qualche furbo ha scoperto la cogenerazione e quel calore non viene sprecato. Quindi il rendimento del nostro sistema motore+generatore elettrico non ha un rendimento del 40% ma del 100% o quasi. Lo stesso dicasi del termodinamico. Se concentriamo il sole otteniamo la temperatura che vogliamo, infatti qualcuno scalda direttamente uno stirling ottenendo rendimenti diretti molto superiori al 12%. Ma se costruiamo una centrale che riesce a produrre vapore saturo a 20 atmosfere come nelle centrali a bunker o a carbone non vedo perchè in quel caso le turbine hanno un rendimento prossimo al 60% mentre con il solare questo diventa automaticamente impossibile perchè carnot lo vieta.
Sia ben chiaro che io non sono un talebano del solare e/o delle energie alternative, non sono neppur lontanamente verde e neppure viola a pallini rossi, ma diamo a Cesare quel che è di Cesare.
Io credo nell'utilità di tutte le tecnologie dal nucleare al geotermico a patto che si impieghino in modo sicuro ed adatto allo scopo e trovo "bestialmente" errato propendere in modo fondamentalista ossessivo solo per una tecnologia cercando di gettare fango su tutto il resto. Questo comportamento da stadio diffonde idee sbagliate in chi non è del settore e anche in chi è del settore ma ha poca esperienza sul campo.
Un'altra considerazione da tener presente che a molti pivelli universitari sfugge è che il sole è gratis. E che anche un basso rendimento può essere giustificato. Mentre non lo è nel caso si usi combustibili a pagamento. Spesso non si tiene presente il costo di impianto ed il tempo di ammortamento. In termini ecologici occorre aggiungere anche il costo da inquinamento e di smaltimento. Un motore a scoppio necessita di olio minerale che deve essere smaltito. Una centrale solare no.
Per quanto riguarda invece il rendimento ed il salto di temperatura con le centrali a vapore c'entra come il cavolo a merenda perchè quello che fa muovere le turbine è la quantità di vapore prodotto che dipende dalla quantità di calore a disposizione e non tanto dal salto di temperatura.
I sali vengono usati da rubbia più che altro per una questione di immagazzinamento del calore per non fermare l'impianto durante la notte. Ma non so quanto i benefici si facciano sentire rispetto all'impiego di sali altamente corrosivi invece di produrre direttamente vapore dai concentratori. Ma quì si va nel complicato.

prima di tutto il punto 5 dei commenti di Coiante è una ottusità, la vernice permette di assorbire più calore a parità di luce incidente (che dipende dalla superficie totale degli specchi che la concentrano sul tubo), oppure, a parità di calore necessario, di coprire di specchi una superficie minore, aumentando quindi il rendimento solare a parità di potenza prodotta e riducendo i costi dell'impianto.

ma questo ha poca importanza rispetto alle affermazioni riguardo la scarsa "competitività" del rendimento rispetto a quello degli altri tipi di centrale. forse chi fa queste considerazioni sul rendimento non ha ben chiaro come funziona l'energia solare.

quando vuoi produrre energia dall'uranio, dal carbone, dal metano o altro, quello che devi fare è costruire un impianto, comprare il combustibile e bruciarlo per muovere una turbina che idealmente arriva al 60% di rendimento (anche se di solito si rimane sul 35-45%): questo significa che per ogni 100 euro spesi nel combustibile, almeno 40 li butti nel cesso; poi vendi l'energia prodotta con gli altri 60 ad un costo superiore a 100, in modo da pagare il personale ed avere un guadagno (altrimenti che lo fai a fare?).

quando vuoi produrre energia dal sole, quello che devi fare è costruire un impianto, prenderti l'energia che riesce a produrre e venderla al prezzo che ti pare, tanto il combustibile non lo paghi e di personale per il controllo e la manutenzione dell'impianto ne serve meno che in una centrale termoelettrica.
del rendimento non te ne può fregare di meno, l'unica cosa su cui può incidere è il costo iniziale.

a detta di rubbia, "l'impianto si ripaga in 6 anni e ne dura 30", ai costi attuali. ho l'impressione che l'ottimismo si sprechi, ma penso che il costo dell'impianto sia sostenibile e tendente a decrescere con l'affermarsi della tecnologia.

Edited by IIIFurlaIII - 5/6/2007, 13:01

CITAZIONE (en.ergo @ 1/6/2007, 12:20)

CITAZIONE (FernandoFast @ 31/5/2007, 16:59)

Solare termico a concentrazione: una vera soluzione?

Il pezzo di coiante riportato da Fernando si trova qui, mi sembra interessante la risposta di Massimo Falchetta...

saluti
francesco

Forse ti era sfuggito che la fonte della citazione era in cima al post...

Comunque mi interessa pungolare ancora. Anche perchè questo argomento da Colaiante e l'ASPO era già stato trattato più volte...

http://www.aspoitalia.net/index.php?option...id=140&Itemid=0

Sistemi Solari Termoelettrici. Alcune considerazioni tecniche per l'applicazione in Italia

L'ultimo link approfondisce le questioni in modo TECNICO quindi lo ritengo piuttosto utile alla discussione.

Ringrazio Tersite per la cortese spiegazione ai miei dubbi... !

Ciao!

Caro furla

CITAZIONE

quando vuoi produrre energia dal sole, quello che devi fare è costruire un impianto, prenderti l'energia che riesce a produrre e venderla al prezzo che ti pare, tanto il combustibile non lo paghi e di personale per il controllo e la manutenzione dell'impianto ne serve meno che in una centrale termoelettrica.

Molto semplicistico.
Anche per un impianto idro o eolico "basta costruire l'impianto", il resto non costa nulla.
A rigore il anche il petrolio non costa nulla, basta fare impianti di estrazione, raffinazione e movimentazione.
Pure l'oro non costa nulla, il suo valore è dato dal lavoro necessario alla sua estrazione e impianti connessi.

CITAZIONE

di personale per il controllo e la manutenzione dell'impianto ne serve meno che in una centrale termoelettrica.

Guarda che l'impianto sostituisce in certi periodi solo la caldaia, caldaia che comunque c'è e deve essere manutenzionata, come le turbine, generatori e trasformatori.
In più hai 10.000 ettari di specchi da tener pulito.
Se per te è meno abbiamo concezioni della realtà differenti.

Ciao
Tersite

CITAZIONE (FernandoFast @ 2/6/2007, 13:24)

CITAZIONE (en.ergo @ 1/6/2007, 12:20)

Il pezzo di coiante riportato da Fernando si trova qui, mi sembra interessante la risposta di Massimo Falchetta...

saluti
francesco

Forse ti era sfuggito che la fonte della citazione era in cima al post...

Caro Fernando,
visto che è l'unica cosa che ho quotato è evidente che non mi era sfuggito il link che avevi inserito, solo che era inutile ai fini della completezza dell'informazione: quasi nessuno avrebbe potuto capire che c'era già una replica alla critica di Coiante

saluti
francesco

CITAZIONE (en.ergo @ 2/6/2007, 22:08)

CITAZIONE (FernandoFast @ 2/6/2007, 13:24)

Forse ti era sfuggito che la fonte della citazione era in cima al post...

Caro Fernando,
visto che è l'unica cosa che ho quotato è evidente che non mi era sfuggito il link che avevi inserito, solo che era inutile ai fini della completezza dell'informazione: quasi nessuno avrebbe potuto capire che c'era già una replica alla critica di Coiante

saluti
francesco

Grazie Frencesco per la precisazione.
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CITAZIONE (IIIFurlaIII @ 2/6/2007, 12:50)

quando vuoi produrre energia dall'uranio, dal carbone, dal metano o altro, quello che devi fare è costruire un impianto, comprare il combustibile e bruciarlo per muovere una turbina che idealmente arriva al 60% di rendimento (anche se di solito si rimane sul 35-45%): questo significa che per ogni 100 euro spesi nel combustibile, almeno 40 li butti nel cesso; poi vendi l'energia prodotta con gli altri 60 ad un costo superiore a 100, in modo da pagare il personale ed avere un guadagno (altrimenti che lo fai a fare?).

Abbiamo tutti la necessità di comprendere COME risolvere in modo razionale la questione energetica.

Bisogna considerare il SISTEMA di produzione dell'energia come un insieme a cui tutti NOI apparteniamo e di cui in una misura relativa abbiamo RESPONSABILITA'. Cominciamo quindi in prima persona a fare direttamente qualcosa per risolvere la questione.

Questo naturalmente generalizzando. Poi, certamente lo sai, ma credo sia utile per altri dire che esiste una applicazione della conoscenza umana che studia il bilancio in dare/avere dei sistemi.

LCA (Life Cycle Assessment): È un procedimento oggettivo di valutazione di carichi energetici ed ambientali relativi ad un processo o un’attività, effettuato attraverso l’identificazione dell’energia e dei materiali usati e dei rifiuti rilasciati nell’ambiente. La valutazione include l’intero ciclo di vita del processo o attività, comprendendo l’estrazione e il trattamento delle materie prime, la fabbricazione, il trasporto, la distribuzione, l’uso, il riuso, il riciclo e lo smaltimento finale” [SETAC 1993]

Questa è un'applicazione della CONOSCENZA su cui molto è possibile fare; soprattutto estrapolare quei dati che ci possono esser utili per compiere le nostre SCELTE energetiche personali in modo più consapevole.

Per quanto attiene invece ai "massimi sistemi" energetici; quelli su cui noi personalmente difficilmente potremmo incidere (se non a livello di delega democratica), LCA prende di mira i diversi sistemi e ne cerca le diverse caratteristice in modo da rendere possibile una certa (di solito di parte) graduatoria.

Sarebbe interessante quindi, andare a cercare LCA del solare termodinamico. Link a LCA Solare Termodinamico

Spero di aver fornito buoni spunti...

Fernando

Concordo con chi asserisce che il compro e metto lì tanto è il sole, il vento o l'acqua che ci pensa è troppo semplicistico. Ma non è neppure esattamente paragonabile la complessità di un impianto solare termico o fotovoltaico, oppure un parco eolico o una diga idroelettrica rispetto ad una centrale nucleare o a combustione. Occorre trascurare la parte elettrica dal generatore in poi, visto che tutti gli impianti in questione hanno la generazione elettrica diversificata solo per la potenza istallata. Per il resto no. Anche la fanfalucca di pulire gli specchi... ma chi diamine pensa di mettere gli specchi in bella vista esposti alla cacca di mucca volante? Un bel vetro davanti il vuoto all'interno e tutto rende di più. E il vetro esposto agli escrementi di mucca volante può essere pulito da dispositivi automatici. Perchè dobbiamo perderci in un bicchier d'acqua? E non parlatemi di perdita di riflessione di rendimento di conduttività della luce e fregnacce del genere. Io tre o quattri anni fa pensavo ad un pannello a concentrazione minima e tutti a gufare sulle riflessioni i rendimenti di Pippo ecc... Una società austriaca ha brevettato un pannello esattamente come lo avevo pensato io e rende di più dei normali pannelli termici senza soffrire delle funeste previsioni dei soliti "negativisti".

http://www.solarfocus.at/html/cpc_technik.html

Il punto è che l'impianto in ogni caso si paga. Solo che con il sole, il vento o l'acqua non si paga il combustibile.
Ma l'altro punto è che l'impianto (di qualsiasi tipo) ha una vita oltre la quale non va. E sempre è da tener di conto quanta energia è stata necessaria per costruirlo e quanta ne ha resa nella sua vita. Ovvero, quanto è costato produrlo e quanto ha prodotto prima che diventasse obsoleto. E questo vale per tutti.

Caro law

CITAZIONE

Anche la fanfalucca di pulire gli specchi... ma chi diamine pensa di mettere gli specchi in bella vista esposti alla cacca di mucca volante? Un bel vetro davanti il vuoto all'interno e tutto rende di più. E il vetro esposto agli escrementi di mucca volante può essere pulito da dispositivi automatici.

Nessuno pensa di esporre materiale levigato a specchio alle intemperie.
E'ovvio che davanti si metteranno delle protezioni (probabilmente vetro), ma poi queste andranno pulite, ogni tanto.
Pulire il parabrezza dell'automobile non è come pulire ettari di vetrate, ci vogliono attrezzature automatizzate importanti.
Per pulire ci vuole acqua, molta, possibilmente molto dolce.
Nel deserto non è facile da reperire.
Sul vuoto fra concentratore e protezione direi di lasciare perdere, il vuoto bisogna anche mantenerlo, e poi su parabole di svariati metri di apertura il carico della pressione atmosferica obbligherebbe ad irrobustire fuori misura il tutto.
E' sufficiente che sia sottovuoto il tubo bollitore.
L'impianto in ogni caso si paga, è vero, ma se la differenza di prezzo non la recupero con il risparmio di combustibile è un magro investimento.

Ciao
Tersite

Ciao Tersite, hai visitato il sito dei pannelli SolarFocus? Ci sono tutte le risposte e anche belle foto.
L'automazione della pulitura... beh e io cosa ci sto a fare? L'acqua comunque sia ci vuole per tutto il resto dell'impianto, quindi, e poi non è che ce ne vuole così tanta. Guarda a Las Vegas in mezzo al deserto del Nevada...
Il vuoto? Sono solo 10 tonnellate per metro quadro, ma sono per metro quadro con per centimetro quadro. Comunque se ci riescono gli Austriaci non vedo perchè ci debbano riuscire solo loro.
Comunque credo che stiamo parlando di cose diverse. Io parlo di concentratori lineari esattamente come quelli del disegno della solarfocus ma solo un pò più grandi, magari con dentro solo acqua e/o vapore saturo senza accumulo per la notte. Chi lo dice che l'impianto deve funzionare 24 ore su 24? La quantità di energia che viene dal sole viene di giorno, se l'impianto che facciamo è capace di produrre il massimo di giorno non occorre accumulare per la notte.
Vedi, quello che contesto un pò in tutti è l'idea di arrendersi davanti alle sfide della tecnologia, e accanirsi invece nella politica nelle leggi, nei cavilli. Per poi accanirsi magari a sostenere dei concetti tecnologicamente insostenibili. Ecco perchè quei pannelli a concentrazione molto "furbi" li hanno brevettati gli austriaci e non qualche italiano. Ecco perchè loro li producono e non noi. Ti garantisco che dentro quei pannelli che ho visto di persona in fiera si forma il vuoto. Si forma per proprio conto ed è sufficiente per avere un ottimo isolamente sia del collettore che di tutta la parte ricettrice. Ed il vetro non si sfonda, neppure se ci cammini sopra.
Non è sufficiente che solo il bollitore sia sottovuto. Il vuoto è il miglior isolante termico e più cose ci metti meglio è. Purtroppo è poco "solido".

Sono invece completamente d'accordo con l'ultima frase:

CITAZIONE

L'impianto in ogni caso si paga, è vero, ma se la differenza di prezzo non la recupero con il risparmio di combustibile è un magro investimento.

Ciao.

Ciao lawrence.
E' evidente che parliamo di impianti, esigenze e taglie differenti.
Io mi riferisco ad impianti in grado di produrre grosse quantità di energia elettrica.

CITAZIONE

Chi lo dice che l'impianto deve funzionare 24 ore su 24? La quantità di energia che viene dal sole viene di giorno, se l'impianto che facciamo è capace di produrre il massimo di giorno non occorre accumulare per la notte.

L'impianto californiano, come sappiamo dai siti magistralmente citati, è da parecchio che c'è, non ha avuto molti imitatori.
Qualche problemino ci deve pur essere.
L'energia serve anche all'alba e al tramonto, oltre che nelle ore centrali del giorno.
L'energia pregiata è quella disponibile per soddisfare la richiesta; quella altalenante o casuale è molto meno appetibile, ecco perchè si cerca l'accumulo o il collegamento con le fonti tradizionali.
L'ACS e il solare termodinamico sono due cose nettamente diverse.

Ciao
Tersite

Si e no. No e si...

In USA non ci sono limiti al nucleare ed il governo non interviene negli investimenti se non per necessità e/o interesse nazionale. Le ricerche sono più che altro finanziate dai privati e gli impianti solari non rendono molto a fronte di quello che costano. Io credo che questa sia la ragione del mancato successo delle torri a specchio. Anche se più che di mancato successo, come dici tu, non ci sono stati molti imitatori, e i due termini sono molto simili.

L'energia non serve sempre nella stessa quantità nelle 24 ore. Durante la notte la richiesta è limitata, al mattino abbiamo due ore di punta che si abbassa di poco per durare per tutto il giorno fino alle 17 per poi calare gradualmente fino alle 24. Dopo è nuovamente riduzione. Di quanti MW o GW dipende dal territorio, dalla posizione dove viene fatta la misura ecc... Ma è comune che di notte la richiesta sia molto più bassa che di giorno. L'Italia è un paese speciale, che addirittura nei periodi di ferie, di ponti o altro ha delle diminuizioni di consumo spaventose. Specialmente nelle aree con industrie "consumose" tipo fonderie e/o industria pesante.
Se partiamo dal principio che le risorse da energie alternative si devono integrare con le altre, andare a cercare di accumulare di giorno per usare la notte mi sembra poco logico.
Faccio un esempio. Ho una centrale solare che raccoglie calore in ragione di 24MWh (un'inezia) durante il giorno. Se uso un generatore da 1MW ed immetto in rete tutto, posso andare avanti per 24 ore. Ma se l'illuminazione dura sei ore ed io istallo un generatore da 4MW in sei ore ho immesso in rete la stessa energia e poi lo posso anche spengere, il risultato sarà uguale e senza accumulo, senza sali e usando direttamente vapore.
Perchè andarsi a complicare la vita? Solo perchè un generatore da 4MW costa di più di uno da 1MW? E che risparmio ci sarebbe se si deve andare a cercare sali ecc...?
La differenza tra il termico ed il termodinamico è breve, anzi se si guarda bene è difficile stabilirla se non si cavilla sulle temperature e su altre cose.
Non mi pare una buona idea considerare un impianto a concentrazione come completa alternativa all'integrazione in rete. Credo che malgrado il limitato rendimento economico l'integrazione tra Eolico, fotovoltaico distribuito, solare termodinamico, ottimizzazione delle centrali esistenti, cogenerazione, riciclaggio e quant'altro sia l'unica soluzione se si vuol risparmiare i combustibili. Ma bisogna stare attenti a non scadere in manie e fissazioni piuttosto che in analisi scientifiche non tarate da correnti "colorate" e neppure in fissazioni filo nucleare per tutto e per tutti. La soluzione totale non credo sia ancora stata trovata e credo che sia ancora aldilà dal venire.
Non so se sei daccordo...
Ciao.

CITAZIONE (tersite3 @ 2/6/2007, 19:30)

CITAZIONE

quando vuoi produrre energia dal sole, quello che devi fare è costruire un impianto, prenderti l'energia che riesce a produrre e venderla al prezzo che ti pare, tanto il combustibile non lo paghi e di personale per il controllo e la manutenzione dell'impianto ne serve meno che in una centrale termoelettrica.

Molto semplicistico.
Anche per un impianto idro o eolico "basta costruire l'impianto", il resto non costa nulla.
A rigore il anche il petrolio non costa nulla, basta fare impianti di estrazione, raffinazione e movimentazione.
Pure l'oro non costa nulla, il suo valore è dato dal lavoro necessario alla sua estrazione e impianti connessi.

certo che è semplicistico, non pretendo mica di avere la soluzione in mano; semplicemente osservavo l'inutilità di argomentare la scarsa convenienza economica del termodinamico a partire dal rendimento (che è proprio ciò che coiante tentava di fare nei suoi commenti): nelle centrali a combustibile il rendimento influisce sul guadagno perché ad un suo aumento corrisponde l'acquisto di meno combustibile, mentre con il solare l'aumento di rendimento permette solo di ridurre la superficie captante (qualche specchio in meno da pulire...)

CITAZIONE (tersite3 @ 2/6/2007, 19:30)

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CITAZIONE

di personale per il controllo e la manutenzione dell'impianto ne serve meno che in una centrale termoelettrica.

Guarda che l'impianto sostituisce in certi periodi solo la caldaia, caldaia che comunque c'è e deve essere manutenzionata, come le turbine, generatori e trasformatori.
In più hai 10.000 ettari di specchi da tener pulito.
Se per te è meno abbiamo concezioni della realtà differenti.

Ciao
Tersite

è meno perché la caldaia può essere meno potente dell'impianto solare (visto che verrebbe usata di notte, mentre il picco di energia si ha in tarda mattinata).

poi vorrei fare delle considerazioni sugli specchi...

questa è una centrale del gruppo citato da coiante (le trovate tutte qui:
SEGS VIII
Location: Mojave Desert, Harper Lake, California
First Year of Operation: 1990
Type: Solar electric generating station (SEGS); solar steam generation and solar superheating; auxiliary natural gas heat transfer fluid heater to provide backup capability during low and non-solar hours
Fossil fuel: Natural gas
Net Output: 80 MW
Principals: FPL Energy (owner/operator), Luz (developer), Southern California Edison (utility PPA)
Solar Technology: Luz LS-3 collectors
Project Type: Public Utility Regulatory Policies Act (PURPA) Qualifying Facility IPP with Standard Offer 2 (SO-2) type power purchase agreement to Southern California Edison
Operational Dispatch: Solar operation during sunny hours. Natural gas backup operated to augment solar during summer peak from 12 p.m. to 6 p.m. as necessary and during mid-peak hours.

la superficie totale degli specchi è 464,340 m^2.

immaginiamo di avere un impianto esattamente come questo.
quanto ci vuole per pulire un metro quadro di specchio con uno spazzolone ageguato, una passata e via? 5 secondi? mettiamo 10, tra lavare e portarsi dietro il carrello con il materiale e l'acqua. fanno 720 m^2/h, ovvero 645 ore di lavoro per pulire tutta la superficie della nostra centrale.
quanto paghiamo i lavavetri? 5 euro l'ora? in tutto servono 3225 euro per pulire tutta la superficie.
consideriamo che produciamo 80 MW, quindi, se vendiamo a 0,05 euro/kWh, con un'ora di sole ci paghiamo una pulizia dell'impianto (dobbiamo fare attenzione a spendere meno di 800 euro di acqua e sapone...).

possiamo ipotizzare tranquillamente 8 lavavetri part time che lavorano 20 ore alla settimana in modo che ogni specchio venga lavato una volta al mese.

Uhm... se si parlasse di collettori lineari con vetri piani basta un erogatore ed una racla in gomma tipo tergicristallo su una guida con un motore ed una cinghia tipo tergicristallo. Costo ridotto, funzionamento automatico, non vedo proprio un problema in questo.
Sono d'accordo con il discorso sul rendimento, ma occorre aggiungere il costo di ammortamento del capitale investito, ma mi immagino se questo è il problema...

CITAZIONE (Lawrence @ 6/6/2007, 11:22)

Uhm... se si parlasse di collettori lineari con vetri piani basta un erogatore ed una racla in gomma tipo tergicristallo su una guida con un motore ed una cinghia tipo tergicristallo. Costo ridotto, funzionamento automatico, non vedo proprio un problema in questo.
Sono d'accordo con il discorso sul rendimento, ma occorre aggiungere il costo di ammortamento del capitale investito, ma mi immagino se questo è il problema...

come già riportato, rubbia dice che l'impianto si ripaga in 6 anni e ne dura almeno 30 ai costi attuali, e che in fase di produzione industriale i costi scenderanno.
per quanto sia anche io scettico al riguardo, vorrei sottolineare che attualmente i costi di ammortamento sono GLI UNICI che possono fare la differenza, in positivo o in negativo; i costi di gestione sono senza dubbio paragonabili a quelli di una qualsiasi centrale termoelettrica a meno delle spese del combustibile (che costituiscono una grossa fetta di quelle totali).

inoltre faccio presente che non vale neanche la pena di fare bilanci energetici: vi ricordo che una centrale a combustibile, oltre all'energia spesa per la sua costruzione, ha bisogno di essere alimentata costantemente e che la metà di quello che brucia non viene nemmeno restituito in uscita. ipotiziamo un bilancio tendente ad un fattore 0,6 rispetto all'energia investita (ammettendo un rendimento ottimistico del 60%, quando mediamente è intorno al 40%), mentre la maggior parte dell'energia in entrata di una centrale solare viene "catturata" ed è virtualmente infinita, e il bilancio potrebbe essere in pareggio o anche positivo (contando che in certi casi anche la centrale solare userebbe combustibile); ma se anche così non fosse, rimarrebbe di certo un ampissimo margine rispetto al termoelettrico tradizionale.

Edited by IIIFurlaIII - 6/6/2007, 18:11

CITAZIONE (tersite3 @ 2/6/2007, 19:30)

Anche per un impianto idro o eolico "basta costruire l'impianto", il resto non costa nulla.
A rigore il anche il petrolio non costa nulla, basta fare impianti di estrazione, raffinazione e movimentazione.
Pure l'oro non costa nulla, il suo valore è dato dal lavoro necessario alla sua estrazione e impianti connessi.

dimentichi che, per estrarre qualcosa, oltre che gli impianti ed il lavoro ci vuole la cosa sotto da estrarre.
se fai un bell'impianto per l'estrazione dell'oro o del petrolio in Italia, per esempio, puoi scavare finchè vuoi ma il petrolio non esce (a meno di fortuna sfacciata)