Solare termodinamico

La tecnologia “solare termodinamico”, o anche “solare termico a concentrazione” (indicata a livello internazionale con l’acronimo CSP, Concentrated Solar Power) è utilizzata per la produzione di energia elettrica. A differenza dei sistemi fotovoltaici a concentrazione (CPV), nei quali la potenza solare concentrata viene direttamente convertita in elettricità mediante l’effetto fotovoltaico, gli impianti solari termodinamici sono assimilabili a centrali termoelettriche, in cui le caldaie a combustibile sono sostituite da un insieme di collettori solari (campo solare) che permettono di ottenere calore ad alta temperatura concentrando energia solare mediante sistemi ottici (specchi curvi, figura 1), rimpiazzando quindi i combustibili fossili con la fonte solare, gratuita e illimitata. La produzione di energia elettrica negli impianti solari termodinamici avviene attraverso cicli termodinamici (Rankine, Stirling ecc.) in modo analogo alle centrali termoelettriche convenzionali.

I sistemi CSP possono utilizzare solo la componente diretta della radiazione solare e non funzionano in condizioni di cielo coperto o forte foschia. Inoltre, è necessario un sistema meccanico che orienti continuamente e in modo automatico gli specchi verso il sole.

Fig. 1 – Concentrazione della radiazione solare mediante specchi curvi in un impianto solare termodinamico

Gli impianti solari termici a concentrazione presentano una complessità che li rende poco adatti per applicazioni di tipo diffuso, come avviene invece per il fotovoltaico, ma consentono di produrre maggiore quantità di energia elettrica a parità di potenza installata e soprattutto hanno logiche di funzionamento molto vicine a quelle degli impianti convenzionali a combustibile fossile, con i quali possono integrarsi. Grazie alla possibilità di accumulare energia termica possono garantire un servizio più stabile e programmabile e consentono di spostare, entro certi limiti, il periodo di produzione di energia elettrica rispetto a quello di disponibilità della radiazione solare, privilegiando le ore in cui c’è maggiore richiesta e l’energia elettrica viene meglio remunerata.


Testi a cura di Alfredo Fontanella, ENEA, Unità Tecnica Fonti Rinnovabili – Laboratorio Progettazione Componenti e Impianti

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