10 domande e 10 risposte per conoscere il Solare Termodinamico

Che cosa si intende per Solare termodinamico?

Per solare termodinamico si intende la tecnologia che sfrutta l'assorbimento delle radiazioni solari per riscaldare un fluido termovettore, come un olio minerale, sali fusi o gas, generando energia meccanica e, a sua volta, energia elettrica. Viene chiamato anche solare a concentrazione ed è capace di trasformare l'energia termica dell'irraggiamento solare in energia elettrica.

Quali sono le tipologie di impianti che utilizzano la tecnologia del Solare termodinamico per produrre energia elettrica?

Attualmente, gli impianti che sfruttano la tecnologia di solare termodinamico si distinguono in:

  • sistemi solari termodinamici a collettori parabolici lineari;
  • sistemi solari termodinamici a torre centrale;
  • sistemi solari termodinamici dish-stirling.

Cosa sono i sistemi solari a collettori parabolici lineari?

I sistemi a collettori parabolici lineari sono degli impianti costituiti da file di collettori di forma parabolica che riflettono le radiazioni solari e le concentrano su un tubo ricevitore, all'interno del quale scorre un fluido termovettore.
Il riscaldamento del flusso, a una temperatura che arriva fino ai 400 gradi, genera la conversione della radiazione solare in energia termica che, trasportata e trasformata in vapore tramite uno scambiatore di calore, viene utilizzata per alimentare il ciclo a vapore e generare corrente elettrica.

Questa tipologia di impianto presenta un elevato rendimento termico che si aggira intorno ai 30-80 MW.

                          (Esempio di sistemi solari termodinamici a collettori parabolici lineari)

Che cosa sono i sistemi solari a torre centrale?

I sistemi a torre centrale sono degli impianti che utilizzano gli eliostati, ovvero degli specchi riflettenti, di circa 100 mq, disposti a cerchio, in grado di inseguire il movimento del sole e concentrare le radiazioni solari verso un ricevitore collocato su una torre.
 
All'interno del ricevitore è collocata una caldaia contenente un fluido termovettore che, portato a elevate temperature, producendo il vapore  per alimentare una turbina, genera l'energia elettrica.

                            (Esempio di sistema solare termodinamico a torre centrale)

Che cosa sono i sistemi dish-stirling?

I sistemi dish-stirling sono degli impianti costituiti da una parabola riflettente, in grado di inseguire il movimento del sole, concentrando le radiazioni su un ricevitore, costituito da un motore, lo stirling, a combustione esterna, collocato sul punto focale. Ciò significa che, in questo punto viene concentrato il massimo livello di radiazioni solari.

Il vantaggio principale di questa tipologia di sistemi è quella che per cui lo stirling funziona con tutte le fonti di calore, in quanto sfrutta le potenzialità di gas a ciclo chiuso e che per questo non scambiano con l'esterno, trasformando l'energia termica in energia meccanica e, in seguito, in  energia elettrica mediante un alternatore.

Questa tipologia di impianti che sfruttano la tipologia del solare termodinamico sono ideali per alimentare utenze isolate dalla rete elettrica standard e possono essere installati anche in serie in base alle esigenze energetiche.

                                   (Esempio di sistema solare termodinamico dish-stirling)

Qual è il maggiore vantaggio di un impianto solare termodinamico?

Un impianto solare termodinamico è in grado di produrre l'acqua calda, non solo per soddisfare l'impianto idrico per un'unità abitativa standard ma, raggiungendo temperature fino ai 600°C, sfruttare tale calore anche nella produzione di energia elettrica. Inoltre, questa tipologia di impianto ha un elevato rendimento anche in assenza di sole, in quanto funziona per approvvigionamento del calore in serbatoi di accumulo che permette la generazione di energia in autonomia di ore.

Il video informativo: come funziona un impianto solare termodinamico?

Il video seguente mostra e spiega il funzionamento di un impianto solare termodinamico in modo dettagliato e chiaro, permettendo di ricapitolare le nozioni dette precedentemente:

Quanto costa un impianto solare termodinamico?

Questo è il vero svantaggio. Il costo è nettamente superiore a un impianto solare tradizionale e il prezzo complessivo si aggira intorno ai:

  • 2.500- 5.000 euro per un sistema con collettori pieni, adatti a soddisfare il fabbisogno idrico di una famiglia standard;
  • 4.000 euro, iva esclusa, per un sistema a pannelli piani vetrati;
  • 4.500-9.000 euro se si sceglie un impianto con l'integrazione del riscaldamento.

A questi prezzi vanno aggiunti i costi di installazione e integrazione della caldaia che si aggirano intorno alle 1000-2000 euro.

Fermo restando che il costo è dato dal beneficio prodotto da un impianto che produce senza interruzione energia elettrica, grazie al sistema di accumulo, l'intero investimento può essere ammortizzato in circa 5-10 anni.

Posso accedere alle tariffe incentivanti se acquisto un impianto solare termodinamico?

Si, l'energia elettrica generata da un impianto solare termodinamico gode di tariffa incentivante aggiuntiva rispetto al contributo derivato dalla vendita della corrente elettrica.

Quanto dura un impianto solare termodinamico?

Un impianto solare termodinamico ha delle prestazioni elevate di resistenza e durevolezza e la sua garanzia è pari a un impianto fotovoltaico: 20 anni. Fermo restando che anche questa tipologia di sistema solare necessita di manutenzione ordinaria e di interventi di pulizia.

Conviene di più il solare termodinamico o il fotovoltaico?

E' chiaro, da ciò detto sopra che, la tecnologia del solare termodinamico ha un rendimento superiore rispetto al fotovoltaico e si elimina l'uso del silicio nella realizzazione delle celle solari, ma il costo è ancora molto alto, sia nella costruzione che nella manutenzione,  e per questo non accessibile a tutti.

Curiosità dal mondo: un impianto solare termodinamico nel deserto

Il video seguente mostra uno straordinario esempio di installazione di un impianto solare termodinamico realizzato grazie al Progetto Mats dell'Enea: ecco l'intervista a Fabrizio Fabrizi dell'Enea.

Autore Maria Francesca Massa

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