L'energia solare a concentrazione (CSP) è un metodo per generare calore dall'energia solare che utilizza specchi per focalizzare e riflettere la luce solare su dei ricevitori. L'energia termica così ottenuta viene poi utilizzata per produrre elettricità tramite una turbina a vapore o un motore termico che alimenta un generatore. Nelle tecnologie CSP, gli specchi vengono impiegati per dirigere e concentrare la luce solare su un ricevitore. All'interno del ricevitore, un fluido ad alta temperatura viene riscaldato dall'energia solare concentrata.
Come funziona l'energia solare a concentrazione (CSP)?
Le tecnologie CSP utilizzano specchi per riflettere e concentrare la luce solare su un ricevitore. L'energia prodotta dalla luce solare concentrata viene quindi utilizzata per riscaldare un fluido ad alta temperatura all'interno del ricevitore.
Questo calore, a volte definito energia termica, può azionare un motore o far girare una turbina per produrre elettricità. Può anche essere applicato in un'ampia gamma di processi industriali, tra cui la lavorazione dei minerali, la lavorazione degli alimenti, la produzione chimica, l'aumento del recupero del petrolio e la desalinizzazione dell'acqua.
Per i progetti su scala di utilità, vengono solitamente utilizzate tecnologie di energia solare-termica a concentrazione. Sono disponibili varie configurazioni per questi sistemi CSP su scala di utilità. Gli specchi sono disposti attorno a una torre centrale nei sistemi a torre di potenza, che funge da ricevitore. Le file di specchi nei sistemi lineari concentrano la luce solare sui ricevitori in tubi paralleli posizionati sopra di essi.
I sistemi CSP di dimensioni ridotte possono essere installati esattamente dove è necessaria l'elettricità. Ad esempio, le applicazioni distribuite possono utilizzare sistemi con un singolo paraboloide/motore in grado di generare da 5 a 25 kilowatt di potenza per paraboloide.
Quali sono i requisiti degli impianti solari a concentrazione?
Ecco un elenco dei requisiti principali degli impianti solari a concentrazione:
1. Finanziamento: Il finanziamento è un elemento chiave, indispensabile per lo sviluppo e la realizzazione di qualsiasi impianto. Il finanziamento del progetto rappresenta la principale difficoltà per qualsiasi infrastruttura di generazione di energia su larga scala, compreso il solare a concentrazione (CSP).
2. Zone ad alta radiazione solare: l'energia solare non deve essere troppo diffusa per poterla concentrare. A tal fine, si utilizza l'intensità normale diretta (DNI) della radiazione solare.
3. Terreni contigui con copertura nuvolosa limitata: quando costruiti con capacità pari o superiori a 100 MW, gli impianti CSP funzionano in modo più efficace e risultano quindi più convenienti. Un tipico impianto CSP necessita di 5-10 acri di terreno per MW di capacità, sebbene i requisiti di terreno varino a seconda della tecnologia. L'accumulo di energia termica è possibile sul lotto di terreno più grande.
4. Risorse idriche accessibili: la maggior parte dei sistemi CSP necessita di accesso all'acqua per il raffreddamento, proprio come le centrali termiche convenzionali come quelle a gas naturale, carbone e nucleare. Tutti questi sistemi richiedono solo una piccola quantità d'acqua per pulire le superfici dei collettori e degli specchi. Nei sistemi CSP è possibile utilizzare metodi di raffreddamento a umido, a secco e ibridi per produrre elettricità nel modo più efficiente possibile, preservando al contempo le risorse idriche.
5. Processo di trasmissione: La maggior parte dei sistemi CSP necessita di acqua per il raffreddamento, proprio come le centrali termoelettriche convenzionali a gas naturale, carbone e nucleare. Tutti questi sistemi richiedono solo una piccola quantità d'acqua per pulire le superfici dei collettori e degli specchi. Nei sistemi CSP è possibile utilizzare metodi di raffreddamento a umido, a secco e ibridi per produrre elettricità nel modo più efficiente possibile, preservando al contempo il consumo di acqua.
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