Energia solare termoelettrica

La energia solare termoelettrica o Il solare termico è una tecnologia che utilizza il calore del sole per generare elettricità. Questo processo avviene nelle cosiddette centrali solari termiche, o centrali solari termiche, che iniziarono a essere costruite in Europa e Giappone all'inizio degli anni 80. Il vantaggio di questa energia è che è pulita, abbondante e rinnovabile. : Ogni dieci giorni, la Terra riceve dal Sole la stessa quantità di energia di tutte le riserve conosciute di petrolio, gas e carbone. Attualmente coesistono diversi tipi di impianti solari termoelettrici. La Spagna è in una posizione vantaggiosa in questo campo, poiché ha diversi impianti solari termici e un forte settore industriale, partecipando a progetti in tutto il mondo.

In questo articolo vi parleremo delle caratteristiche e dell'importanza dell'energia solare termoelettrica.

Cos'è l'energia solare termoelettrica

Una centrale solare termica funziona come una centrale termica, ma invece del carbone o del gas naturale, utilizza l'energia solare. I raggi solari vengono concentrati attraverso specchi nel ricevitore, raggiungendo temperature fino a 1.000 ºC. Questo calore viene utilizzato per riscaldare fluidi e generare vapore, che aziona le turbine e genera elettricità. Mentre i primi impianti potevano funzionare solo durante le ore di irraggiamento solare, oggi il calore può essere accumulato per produrlo di notte.

Tipi di piante

Attualmente ci sono tre tipi principali di centrali solari termiche. La generazione di elettricità è simile, la differenza è come viene concentrata l'energia solare.

Impianto solare termico a torre

Utilizza una serie di specchi orientabili, chiamati eliostati, per focalizzare i raggi del sole sui ricevitori situati sulla torre. A medio termine, è una tecnologia collaudata, efficace e redditizia. I primi impianti pilota di questo tipo sono stati costruiti ad Almería (Spagna) e Nio (Giappone) nel 1981. La sfida attuale è ridurre i costi di costruzione degli impianti solari termici a torre.

Piatto parabolico o centrale termica solare a piatto Stirling

Questa centrale solare termica utilizza uno specchio parabolico a forma di piatto per focalizzare i raggi del sole su un motore Stirling nel punto focale della parabola, quindi è anche chiamato disco di Stirling centrale. Il calore accumulato aumenta la temperatura dell'aria, che spinge il motore Stirling e la turbina a generare elettricità. L'impianto parabolico più famoso è quello del Mojave (Stati Uniti).

Centrale solare termica parabolica

Queste tipologie di piante sono le più promettenti dal punto di vista commerciale. Hanno usato uno specchio a forma di cilindro parabolico con un canale lungo il suo asse che concentrava i raggi solari. Il tubo contiene un fluido che viene riscaldato e produce vapore che aziona una turbina. In Spagna e in altri paesi operano impianti solari termici parabolici.

Lo sviluppo dell'energia solare termoelettrica

I fondamenti dell'energia solare termica furono definiti da Augustin Mouchot nel 1878 e negli anni '1980 alcune esperienze ne dimostrarono la fattibilità. Fino a poco tempo, tuttavia, l'energia solare termica è stata ostacolata da tre fattori:

• L'alto costo dei materiali ha iniziato a diminuire man mano che la tecnologia si è sviluppata e le rese sono aumentate.
• È impossibile immagazzinare energia per produrla durante la notte. Questa limitazione ha iniziato solo di recente a essere superata da tecnologie che conservano il calore. Ad esempio, lo stabilimento Gemasolar di Siviglia utilizza il sale fuso per immagazzinare calore, per questo è diventato il primo impianto solare termico in grado di fornire energia 24 ore su XNUMX.
• Durante tutto l'anno sono richieste grandi quantità di radiazione solare, il che limita l'introduzione di questa energia nelle regioni più meridionali. Tuttavia, progetti ambiziosi come Desertec propongono la creazione di fabbriche in regioni come il deserto del Sahara e quindi l'invio di elettricità in Europa.
• Molti progetti di energia solare termica sono attualmente in fase di sviluppo in paesi come Algeria, Marocco, Stati Uniti o Australia. Molti avevano coinvolto lo spagnolo.

Energia solare termoelettrica in Spagna

La Spagna è una potenza mondiale nell'energia solare termica. Le condizioni del paese sono ideali per l'installazione di centrali solari termiche grazie alle sue abbondanti ore di sole e alle sue vaste aree desertiche. I primi impianti pilota, denominati SSPS/CRS e CESA 1, sono stati realizzati a Tabenas (Almería) rispettivamente nel 1981 e nel 1983.

Nel 2007 è stato commissionato a Sanlúcar la Mayor (Siviglia) il primo impianto solare termico a torre PS10 commerciale al mondo. Nel 2011 erano in funzione 21 impianti con una capacità di 852,4 MW e altri 40 in progetto, secondo Protermosolar, l'associazione spagnola dell'industria del solare termico. Quando tutti questi nuovi impianti entreranno in funzione, intorno al 2014, la Spagna sarà il principale produttore mondiale di questa promettente fonte di energia pulita e rinnovabile al 100%.

applicazioni

• applicazioni: Acqua calda sanitaria, riscaldamento, aria condizionata e riscaldamento della piscina. Nelle case unifamiliari può coprire fino al 70% del consumo di acqua calda.
• Funzionamento: Le piastre termiche sono responsabili della raccolta della radiazione solare e del trasferimento del calore ai fluidi che circolano attraverso di esse.
• Regolamento e aiuti: Il Codice Tecnico dell'Edilizia (CTE) approvato nel 2006 prevede l'installazione di pannelli solari in tutti i nuovi edifici. L'assistenza statale e territoriale può coprire da un terzo alla metà dei costi di installazione.
• Costi e risparmi: Il costo medio di installazione per 2 mq è di soli 1.500 euro circa di acqua calda. Rispetto a una caldaia a metano o propano, il risparmio energetico è di 150 euro/anno, e se i combustibili fossili e l'elettricità continueranno a crescere, il risparmio energetico sarà ancora maggiore. Senza sovvenzioni, il periodo di ammortamento è di circa 10 anni, con sovvenzioni bastano solo 5 anni.

L'energia solare termoelettrica ha applicazioni anche all'interno della casa. Vediamo quali sono:

• Applicazione: Produzione di energia elettrica per uso domestico o per la rivendita alla rete generale.
• Funzionamento: I pannelli fotovoltaici convertono la radiazione solare in energia elettrica.
• Regolamento e assistenza: Le società elettriche sono obbligate per legge ad acquistare energia fotovoltaica integrata nella rete, pagando uno sconto ai produttori (attualmente il 575% del prezzo per kilowatt). Il regolamento tecnico edilizio prevede invece l'installazione di pannelli fotovoltaici in qualsiasi edificio pubblico o privato di oltre 3.000 mq.
• Costi e risparmi: Per l'autoapprovvigionamento, il prezzo di una piccola unità da 5 kW è di circa 35.000 euro. Dato che il consumo energetico annuo di una casa media è di circa 725 euro, l'investimento viene ammortizzato solo dopo 48 anni.

Spero che con queste informazioni possiate saperne di più sull'energia solare termoelettrica e le sue caratteristiche.