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> RELAZIONE DEFINITIVA PROGETTO ARCHIMEDE - LIBRO ENEA, vers. dicembre 2006
 
MatteoAdmin
Inviato il: Sabato, 26-Lug-2008, 15:22
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Il Programma ENEA sull'energia solare a concentrazione ad alta temperatura

RELAZIONE DEFINITIVA PROGETTO ARCHIMEDE ver. Dicembre 2006
SOMMARIO
La tecnologia solare a concentrazione potrà giocare nei prossimi decenni un ruolo fondamentale nella produzione energetica mondiale, sfruttando calore ad alta temperatura da fonte solare per produrre quantità significative di elettricità – tramite conversione termodinamica - o di idrogeno – tramite scissione dell’acqua per via termochimica - con cicli completamente rinnovabili e senza emissione di gas serra, a costi competitivi.
Il potenziale teorico disponibile nei paesi della “fascia solare” (sun belt) è ampiamente sufficiente per assicurare un contributo significativo alla copertura del fabbisogno mondiale prevedibile; fra questi, i Paesi che si affacciano sulla sponda sud del Mediterraneo e del vicino Oriente dispongono di potenzialità notevolissime, con costi di produzione dell’energia sensibilmente inferiori rispetto a quanto conseguibile in Europa.
Nell’immediato la tecnologia solare a concentrazione si può integrare - anche in aree dell’Europa meridionale e quindi anche in Italia - alle altre tecnologie rinnovabili (eolica e solare fotovoltaica) che dovranno contribuire alla crescente domanda europea di “elettricità verde”.

A cura di M. FALCHETTA
con i contributi di:
A.Antonaia, M.Caffarelli, T.Crescenzi, A.De Luca, A.Fontanella, F.Fabrizi, M.G.Giannuzzi, A.Maccari,
D.Mazzei, E.Metelli, P.Monaci, M.Montecchi, D.Prischich, L.Rinaldi, P.Tarquini, M.Vignolini


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Mappa mondiale dell’irraggiamento solare diretto

Per un ipotetico impianto “tutto solare” da 100 MWe posizionato in una zona favorevole dal punto di vista dell’irraggiamento solare – radiazione diretta pari a 2.900 kWh/(m2 anno) – si possono estrapolare i dati del Progetto Archimede, assumendo però l’impiego di tecnologia già consolidata a seguito della realizzazione di questo impianto dimostrativo; tenendo conto che il maggiore irraggiamento solare incrementa la resa specifica in termini più che lineari, in quanto aumenta anche il rendimento medio di conversione, si possono stimare i dati presentati nella tabella seguente:

Irraggiamento solare diretto annuo............... 2.900 kWh/(m2 anno)
Superficie riflettente del campo solare.............. 639.632 m2
Area totale occupata dai collettori........................ 67 ha
Area totale occupata dal campo solare............... 134 ha
Potenza di picco del campo solare..................... 485 MW
Capacità di accumulo termico......................... 1.800 MWh
Energia elettrica annua prodotta netta ................369 GWh/anno
Fattore di carico dell’impianto ..............................42 %
Risparmio annuo di energia primaria............... 80.600 tep/a
Emissione annua di CO2 evitata.................... 247.200 t/a


Le prestazioni specifiche ottenibili in un sito “desertico” sono quindi evidenziate dai seguenti parametri, relativi a 1 km2 di territorio:

Energia elettrica annua prodotta...................... 275 GWh/(km2 anno)
Risparmio annuo di energia primaria............ 60.000 t/(km2 anno)
Emissione annua di CO2 evitata................. 184.250 t/(km2 anno)


Il rendimento globale di impianto (inteso come rapporto fra l’energia elettrica prodotta e l’irraggiamento solare diretto annuo che incide sulla superficie attiva) risulta pari al 19.9%.
Per la valutazione del costo dell’energia prodotta, si stima che il costo dei campi di collettori solari possa scendere dai 210 €/m2 dei sistemi attuali, realizzati con i collettori commerciali di tipo EuroTrough, a 110-130 €/m2

Nel caso in esame, assumendo una riduzione nei costi di impianto, ascrivibile alla fase di commercializzazione dei componenti solari e all’assestamento della tecnologia di gestione dei sali fusi, dell’ordine del 30% rispetto ai costi preventivati per l’impianto Archimede, si può ipotizzare quanto segue:

Costo totale:................................. 157 Milioni €
Costo specifico:............................ ...........1.570 €/kWe
Vita utile:........................................... 25 anni
Tasso di interesse reale:....................... 7%
Spese di esercizio (O&M) annue:........... 2% del costo di investimento
Costo livellato dell’energia (LEC):........ 4,5 c€/kWh


scarica la relazione:
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