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Piano Strategico per lo sviluppo di un Solare
termo-elettrico su larga scala: un contributo
all'approvvigionamento energetico futuro del Paese
Prefazione
Le tecnologie di produzione termo-elettrica a
partire da concentratori dei raggi solari - specchi
parabolici lineari, torri solari e concentratori
parabolici indipendenti - permettono di convertire
l'energia solare efficientemente (fino al 30%) in
energia elettrica con un minimo impatto ambientale e
senza l'uso di combustibili importati.
L'energia termo-elettrica è oggi la più economica
tra le energie solari per la produzione di
elettricità: essa ha inoltre le potenzialità di
ulteriori e significative riduzioni dei costi.
L'obbiettivo dichiarato è quello di portare a medio
termine il costo dell'elettricità solare così
prodotta a meno di 100 Lit/kWh. A questo costo, si
realizzerebbe la prospettiva concreta su l'orizzonte
del 2020 di produrre con essa una frazione rilevante
dell'elettricità del nostro Paese, in analogia con
quanto ad esempio avviene oggi in Francia con il
nucleare.
La tecnologia si basa sulla produzione di alte
temperature (circa 850 °C), utilizzando semplici ed
economici specchi per concentrare la luce solare
fino a 5000 volte l'intensità naturale. Il calore ad
alta entalpia prodotto in questo modo è un
eccellente sostituto alla fiamma dei combustibili
fossili e, in particolare, può essere utilizzato per
produrre energia elettrica, su di un largo spettro
di applicazioni pratiche, dalla produzione di alcuni
chilowatt per postazioni lontane alla produzione -
con unità di 200 MWatt elettrici e oltre - per la
connessione diretta alla rete elettrica nazionale.
La tecnologia termo-elettrica solare potrebbe subito
incominciare a giocare un ruolo, presumibilmente
sempre più importante, con garanzie di economicità e
di rispetto ambientale. Un aspetto importante è la
possibilità di accumulo: il calore prodotto viene
usato per riscaldare un mezzo, dal quale si estrae,
al momento opportuno, calore per produrre energia
elettrica. Questi dispositivi a basso costo ed alta
efficienza permettono di operare durante i picchi
della domanda e durante le ore notturne.
Un'utilizzazione massiva del solare termico
concentrato potrebbe, a medio termine, ridurre
drasticamente l'eccessiva dipendenza energetica
esterna del nostro Paese. L'energia elettrica è
producibile in quantità considerevoli, a partire da
ragionevoli superfici di collettori. Ad esempio,
l'aumento proiettato (+1.4 %/anno) del consumo
elettrico nazionale - e quindi su vent'anni, circa
+30% (1011 kWh) - richiederebbe una superficie
totale e presumibilmente incolta, equivalente ad un
quadrato di 20 ÷30 km di lato. Essa rivoluzionerebbe
il ruolo del Mezzogiorno, che diverrebbe il motore
energetico per l'economia del Paese. Sul piano
europeo, funzione analoga potrebbe essere assunta,
oltre che dall'Italia, da Spagna, Grecia e
Portogallo.
Il presente piano strategico è stato stralciato
dalle linee guida per il Piano Triennale 2001-03,
approvate dal Consiglio di Amministrazione dell'ENEA.
E' in perfetta sintonia con le linee strategiche del
DOE americano -"A strategic Plan for Solar thermal
Electricity: A bright path to the Future", a cui
abbiamo fatto ampio riferimento - che prevede per il
2020 ben 20 GWatt di termo-elettrico solare. Il
presente documento va inteso come un programma
evolutivo, che terrà conto - di concerto con il
mondo industriale - degli sviluppi del mercato
nazionale, del progresso tecnologico internazionale
e di idee e concetti innovativi.
Il Programma ENEA
Gli obbiettivi del Piano strategico ENEA per lo
sviluppo di un solare termo-elettrico su larga scala
sono:
- Coadiuvare
l'industria per portare la tecnologia solare
termo-elettrica sul mercato a breve termine. In tale
ottica essere il promotore principale di Progetti
Strategici per il Paese con un ruolo trainante nei
confronti del Sistema industriale da una parte e
degli Enti Regionali dall'altra.
- Assicurare il progresso tecnologico necessario all'industria per
un'espansione progressiva del mercato.
Linee strategiche ENEA
per raggiungere tali obiettivi sono in ordine di
importanza:
- Sostenere le
opportunità commerciali a breve termine,
realizzando, come promotore anche finanziario,
impianti dimostrativi di produzione energetica in
quantità sensibile al fabbisogno Paese
- Dimostrare i miglioramenti di qualità e di funzionalità dei componenti e
di sistema
- Ridurre i costi, al fine di rendere questa tecnologia competitiva
rispetto alle sorgenti tradizionali
- Sviluppare sistemi e applicazioni innovativi, anche in campi diversi
dalla produzione di elettricità
- Combattere lo scetticismo contro la diffusione del solare
termo-elettrico
Il Solare Termico con
concentrazione di calore
L'energia solare è la più grande sorgente di energia
sul nostro pianeta e per migliaia di anni la
civilizzazione umana ha fatto largo uso dell'
energia solare non concentrata per produrre cibo e
calore. Al giorno d'oggi sono state sviluppate
tecnologie che concentrano la luce solare e fanno
uso di questa energia per altre applicazioni, come
ad esempio per produrre elettricità e calore per
processi industriali.
Quantunque la luce solare non concentrata dei raggi
solari sia di utilità per produrre acqua calda o per
riscaldare le case, essa non è abbastanza intensa
per una trasformazione efficiente dell' energia.
Applicazioni più avanzate basate sul solare termico
- e cioè tecnologie capaci di sostituire con il
solare le specifiche proprietà della fiamma da
combustibile fossile - hanno quindi necessità di
concentrare grandi quantità di luce solare su
un'area di piccole dimensioni al fine di permettere
produzione di calore ad alta temperatura, che, a sua
volta, ad esempio può essere convertito in
elettricità da un generatore termo-elettrico
convenzionale.
Per radiazione solare diretta si intende la
radiazione solare che giunge al suolo senza subire
diffusione da parte dell'atmosfera e quindi
costituita da raggi pressochè paralleli (l'apertura
angolare del sole è inferiore ad 1°). Tali raggi
solari sono concentrabili grazie a specchi o lenti
ad un livello tale che sarebbe possibile, almeno
teoricamente, raggiungere nel punto focale
temperature vicine a quelle della superficie
emittente del sole (5000 °C). Si racconta che
nell'antica Siracusa Archimede impiegò un gran
numero di specchi per dare fuoco alle vele delle
navi romane. Circa due secoli or sono Lavoisier
arrivò al punto di fondere il platino con una
fornace solare costituita da due specchi. Con
opportuni collettori è oggi possibile produrre
temperature tra 400 °C e ben oltre 1200 °C. Tale
calore può essere utilizzato per diverse
applicazioni pratiche, oltre che a produrre energia
elettrica.
Evidentemente tali dispositivi, che dipendono dai
raggi solari diretti, sono destinati a regioni con
una grande insolazione diretta (il foto-voltaico
funziona invece anche con luce diffusa, ad esempio,
dalle nubi). Al massimo dell'intensità e in
condizioni ottimali, l'energia direttamente
depositata dal sole sulla superficie della terra è
all'incirca 1 kWatt/m2. In locazioni favorevoli è
possibile raccogliere annualmente circa 2000 kWh da
ogni metro quadrato di superficie, il che è
l'equivalente energetico di 1.5 Barili di petrolio
per m2, o equivalentemente, quello di uno strato
annuo di petrolio di circa 20 cm di spessore
sull'insieme della superficie (orizzontale) di
raccolta.
La quantità annuale di radiazione solare diretta che
giunge al suolo dipende da tre fattori principali,
legati tra di loro: il clima a grande scala, la
latitudine e la quota. Lungo le fasce tropicali del
pianeta, a pari latitudine, coesistono regioni con
forti insolazioni medie annue (climi desertici) e
regioni con cielo sereno limitato da intense
variazioni stagionali (climi tropicali).
Una risorsa per il
Mezzogiorno d'Italia
Lungo le coste dell'Italia Meridionale ed Insulare
domina un clima a grande scala di tipo mediterraneo,
con livelli di irraggiamento medio annuo che, pur
essendo inferiori a quelli dei climi desertici a
pari latitudine (es. California e Nevada), sono del
tutto accettabili per applicazioni pratiche (1600 ÷
1800 kWh annui). I dati a disposizione portano a
ritenere che in generale le aree più soleggiate si
trovino lungo i litorali e nell'immediato entroterra
costiero pianeggiante. In sintesi, che deve
ritenersi indicativa e non esaustiva, quotiamo a
titolo di esempio, nell'ordine
- In Sicilia: la
piana di Gela, le zone di Marzara del Vallo,
Marsala, Vittoria e la piana di Catania e la zona
pianeggiante di Trapani Birgi;
- In Sardegna: la piana di Campidano (Ca) e alcune aree pianeggianti della
costa Sud, la piana di Arborea e l'entroterra di
Alghero;
- In Calabria: la piana di Gioia Tauro e la piana di S. Eufemia; la foce
del fiume Neto e la piana di Sibari;
- In Puglia: la zona di sud-est di Taranto il litorale di Brindisi e dalla
zona di Porto Cesareo, la zona costiera compresa tra
Manfredonia e Margherita di Savoia;
- In Basilicata: il litorale del Metapontino
- In Campania: la piana del Volturno e la piana del Sele.
La produzione di energia
utile inizia quando la radiazione diretta supera una
soglia: maggiore è l'intensità, maggiore è il
rendimento di conversione. In media su base annua,
per i siti considerati, la radiazione diretta utile,
con intensità media oraria maggiore di 300 W/m2, è
circa il 90 % della radiazione totale e, ad esempio,
per Catania, dell'ordine di 1650 kWh/m2/anno.
E' questo un valore oltremodo favorevole, se si
pensa che la Plataforma Solar di Almeria (Sp), il
maggiore Centro Europeo di sperimentazione solare
gode di un integrale annuo di energia solo del 10%
superiore rispetto ai migliori siti italiani.
L'energia elettrica è producibile in quantità
considerevoli con superfici di collettori
ragionevoli. Assumiamo di voler produrre a medio
termine il 30% del consumo elettrico nazionale
attuale, e cioè all'incirca 100 TWatth (1011 kWh),
con il metodo del solare termo-elettrico con la
tecnologia ormai matura degli specchi parabolici
lineari, che hanno un'efficienza del 16%,
localizzati in regioni con un'intensità solare
integrata di 1650 kWh/m2/anno. La superficie di
collettori risultante dovrebbe coprire l'equivalente
di un quadrato di 19.5 km di lato ! In pratica
l'insieme delle installazioni dovrà tenere conto
dello spazio tra gli specchi (quadrato con circa 30
km di lato). La superficie sarebbe all'incirca
dimezzata con l'uso di concentratori parabolici in
via di sviluppo.
Un'applicazione massiccia di tali tecniche nelle
zone non coltivate del Mezzogiorno rivoluzionerebbe
dunque il ruolo del Sud, che diventerebbe il motore
energetico per l'economia del Paese. Sul piano
europeo, funzione analoga potrebbe essere assunta,
oltre che dall'Italia, da Spagna, Grecia e
Portogallo.
Stato attuale delle
tecnologie per l'utilizzazione del Solare
Termo-elettrico
Esistono oggi tre tecnologie distinte, ben
sviluppate internazionalmente, su di cui sviluppare
il programma nazionale.
Specchi parabolici lineari: Denominati con il
termine SEGS, essi sono usati per focalizzare su un
singolo asse i raggi solari su un lungo tubo
ricevente posizionato lungo la linea focale dei
concentratori. Un mezzo portatore di calore, ad
esempio olio, pompato attraverso i tubi ricettori,
alimenta una stazione di potenza localizzata
centralmente. Il calore solare è trasformato in
vapore allo scopo di far funzionare un
turbo-generatore elettrico. La temperatura tipica di
operazione è di 390 °C. Tali impianti oggi hanno
dimensioni tipiche dell'ordine da 30 a 80 MWatt
elettrici e bruciano anche una certa quantità di
combustibile fossile (gas naturale) per produrre
energia quando l'energia solare è deficitaria.
Torri solari: Un sistema di specchi che inseguono il
moto del sole su doppio asse, chiamati eliostati,
riflettono l'energia solare su di un recettore
montato in cima ad una torre localizzata al centro.
Il calore solare è raccolto da un fluido, ad esempio
un nitrato fuso, che ha anche la funzione di
accumulo di energia. Con il calore accumulato nei
sali fusi si produce del vapore (565 °C), allo scopo
di fare girare un turbo-generatore elettrico. Le
torri solari sono particolarmente adatte alla
produzione centralizzata di energia nell'intervallo
di potenza solare da 100 a 200 MWatt elettrici.
Concentratori parabolici indipendenti. Consistono in
uno specchio parabolico mobile per seguire il moto
del sole e riflettente i raggi solari nel punto
focale, dove sono assorbiti dal ricevitore. Il
calore assorbito è trasferito (a 750 °C) da un
sistema fluido-vapore (ad esempio sodio) al
motore-generatore, ad esempio un motore lineare tipo
Stirling - quantunque altri metodi (Brayton) siano
anche utilizzati. Le dimensioni dei singoli moduli
possono variare nell'intervallo da 5 a 50 kWatt
elettrici; con una serie di tali concentratori si
possono realizzare impianti di qualsiasi taglia e
potenza. Mentre impianti con un numero limitato di
specchi hanno generalmente il generatore
individualmente montato su ciascun punto focale, su
più grande scala il calore può essere raccolto
attraverso guide di calore (heat-pipes) presso una
stazione di potenza localizzata centralmente, dove
può essere aggiunto anche l'accumulo dell'energia
termica, come nel caso delle torri solari.
L'energia prodotta da tali impianti non può essere
limitata alle sole ore di insolazione e dalle
fluttuazioni dei passaggi nuvolosi. A tale scopo,
due tecniche sono state già largamente collaudate.
Esse offrono anche un migliore fattore di utilizzo
dell'installazione e quindi un costo minore per la
produzione di energia elettrica:
Accumulo dell'energia termica: il calore prodotto
viene usato per riscaldare un mezzo, dal quale, al
momento opportuno, si estrae il calore per produrre
l'energia elettrica. Questi dispositivi sono di
basso costo, alta efficienza e permettono di
mantenere l'impianto operativo durante i picchi
della domanda e durante le ore notturne. Essi hanno
anche il vantaggio di eliminare le fluttuazioni
dovute ai transienti (nubi).
Operazione congiunta solare-fossile: durante i
periodi prolungati di assenza di calore solare,
l'energia mancante è sopperita da combustibili
fossili, con riduzione dei costi. Questi sistemi
ibridi sono economicamente convenienti anche per
potenze solari più modeste.
Costi e benefici
L'elettricità da solare termo-elettrico è la più
economica tecnica di produzione di energia solare
oggi disponibile per applicazioni connesse alla
griglia. Ampie opportunità sussistono per ulteriori
riduzioni sostanziali dei costi:
Il costo unitario dell'elettricità prodotta (LEC)
delle più recenti installazioni di 80 MWatt
elettrici di Specchi parabolici lineari (SEGS) è
dell'ordine di 240 Lit/kWh. Esso è 1/2 a 1/3 del
prezzo dell'elettricità prodotta oggi da impianti
foto-voltaici.
Le Torri solari con accumulo di energia promettono
efficienze di conversione superiori e investimenti
iniziali inferiori. Una serie di studi
internazionali ha indicato costi, con proiezione a
breve termine, dell'ordine da 160 Lit/kWh a 240 Lit/kWh.
Essi prevedono che, a medio termine (2010),
l'elettricità prodotta avrà costi dell'ordine di 100
Lit/kWh.
Concentratori parabolici indipendenti sono oggi
competitivi per la produzione di energia in una
nicchia ad alto costo per installazioni non connesse
al settore. Si prevede che a termine potranno
realizzare costi confrontabili con quelli delle
torri solari su larga scala.
Miglioramenti nel progetto potranno ridurre i costi
di operazione e di manutenzione (O&M), basati
sull'esperienza acquisita, del 30 al 50% per tutte
le tecnologie.
Il maggiore contributo al costo nei sistemi solari
termici si identifica nella fabbricazione dei
componenti solari, come ad esempio i concentratori,
che rappresentano più del 50% del costo di un
impianto solare termo-elettrico. Essi sono
principalmente dovuti al piccolo volume di
produzione attuale e rappresentano la principale
barriera all'introduzione nel mercato di tale
tecnologia.
A tale riguardo:
Una domanda forte e sostenuta per sistemi solari
permetterà sostanziali economie di scala che
dovrebbe ridurne i costi di un fattore almeno
quattro rispetto a quelli attuali.
Nuove tecniche di fabbricazione dovrebbero ridurre i
costi attuali almeno del 40% senza richiedere grossi
capitali di investimento.
I sistemi di produzione termo-elettrica solare sono
oggi una tecnologia largamente provata, con
applicazioni commerciali dall'inizio degli anni 80.
Specchi parabolici lineari sono oggi operativi con
una potenza elettrica complessiva installata di 354
MWatt. Essi hanno generato ben 6 miliardi di kWh.
Essi hanno dimostrato anche la longevità degli
impianti, specchi ecc.
I costi effettivi e proiettati dalla fase iniziale
fino alla realizzazione finale di sistemi maturi,
basati su un insieme di semplici stime di costi e
volumi di produzione futuri, sono stati prodotti da
diverse Agenzie, come ad esempio il DOE Americano
(1997) e dalla World Bank (1999).
Le stime del DOE sono illustrate nella figura
accanto.
Questi sono i costi reali, ma ancora confrontati con
i bassi costi tradizionali dei combustibili fossili.
Si noti che, grazie a diversi programmi
promozionali, si prevede che intorno al 2010 il
costo del solare termo-elettrico avrà raggiunto il
costo dei combustibili fossili 1998.
Un fattore incentivante alla penetrazione a corto
termine del solare termo-elettrico in Italia è il
cosiddetto decreto Bersani. A decorrere dal 2002,
tutti i produttori e gli importatori di elettricità
dovranno immettere in rete un quantitativo di
elettricità da Fonti Energetiche Rinnovabili (FER)
pari al due per cento dell'energia prodotta (o
importata) nell'anno precedente da fonti
convenzionali, anche acquistando l'energia
necessaria alla copertura della quota da altri
produttori o dal Gestore della rete di trasmissione
nazionale.
Il decreto assicurerà ai produttori che dovranno
realizzare gli impianti alimentati da FER
un'adeguata remunerazione degli investimenti, posto
che tali fonti non siano ancora competitive rispetto
alle tradizionali tecnologie di produzione. Il
meccanismo di remunerazione si concretizza nel
libero commercio di appositi certificati verdi,
emessi a favore dei produttori da FER che ne hanno
fatto richiesta.
Tali produttori potranno quindi
vendere i certificati verdi ad un prezzo,
determinato da regole di mercato, ai soggetti in
capo ai quali grava l' obbligo di acquisto.
Una recente proposta di direttiva Europea per l'uso
di fonti rinnovabili nella produzione di energia
elettrica - all'esame del Parlamento europeo nei
prossimi mesi - fissa un traguardo specifico per
ogni paese al 2010: per l'Italia, tale obiettivo è
proposto nella misura del 15% escludendo l'idro di
grossa taglia, il che equivale a un aumento di circa
il 250% rispetto all' attuale contributo delle
rinnovabili "non tradizionali", ovvero, in termini
assoluti, ad un incremento di circa 25000 GWh di
produzione annua in dieci anni, quindi una media
annua di 2500 GWh/anno incrementali. Un impianto
termo-elettrico pilota di 200 MWatt produce
annualmente l'equivalente di circa 500 GWh.
Il solare termo-elettrico può rientrare anche nel
meccanismo di incentivazione previsto dai fondi
strutturali comunitari, in quanto specifico alle
Regioni del Mezzogiorno (obiettivo 1), che godono
delle condizioni ambientali di insolazione più
favorevoli.
Il ruolo dell'ENEA
nel Programma Solare Termo-elettrico
Il potenziale tecnico del solare termo-elettrico è
stato ampiamente provato. Il nostro obiettivo
immediato è quello di aiutare l'industria nazionale
ad utilizzare le possibilità di nicchie di mercato e
nello stesso tempo, a più lungo termine, quello di
migliorare la posizione competitiva della nostra
industria nella riduzione dei costi dell'energia
prodotta con questa tecnologia.
Obiettivi ENEA nel solare termo-elettrico:
- Realizzare
insieme all'industria un'azione dimostrativa a corto
termine sul mercato della produzione energetica sia
connessa che disconnessa dalla rete nazionale.
- Garantire il progresso tecnologico necessario all'espansione industriale
nei mercati futuri
Linee strategiche ENEA, in ordine di importanza:
- Sostenere le opportunità commerciali a breve termine
- Dimostrare i miglioramenti di qualità e di funzionalità dei componenti e
di sistema
- Ridurre i costi
- Sviluppare sistemi e applicazioni innovativi
- Combattere lo scetticismo contro la diffusione del solare
termo-elettrico
Qualora la nostra
industria non fosse sostenuta nella penetrazione nel
campo internazionale, estremamente competitivo,
della produzione innovativa di energia, essa
perderebbe il vantaggio della inevitabile crescita
del mercato delle energie rinnovabili. A lungo
termine, saremmo forzati, anche in queste
tecnologie, ad una pesante dipendenza estera.
Attraverso le proprie professionalità l'ENEA opera
quale promotore del progetto in rapporto con i
maggiori operatori del settore, con l'industria e
gli Enti Regionali, procedendo con criteri di
ottimizzazione dei costi per i componenti e i
sistemi di impianto, per raggiungere i livelli di
competitività richiesti dal mercato. L'assegnazione
ad ENEA di specifiche risorse è connessa
all'esigenza di disporre di un volano per far
decollare l'impegno dei diversi operatori.
Una volta assicurato un consistente mercato
nazionale, continueremo a migliorare la tecnologia
ed a sostenere l'industria nell'obiettivo di una
produzione di massa a basso costo, necessaria per
acquisire una posizione competitiva in un mercato in
espansione, anche se ancora bisognoso di incentivi.
Quando finalmente l'industria nazionale incomincerà
ad entrare nel mercato non incentivato della
produzione di energia, l'enfasi delle attività ENEA
dovrà spostarsi allo sviluppo di nuove tecnologie
innovative grazie ad attività di ricerca e sviluppo
a medio e lungo termine.
Le linee strategiche seguenti specificano il ruolo
dell'Ente:
Linea strategica 1: Sostenere le opportunità
commerciali a breve termine realizzando, come
promotore anche finanziario, impianti dimostrativi
di produzione energetica in quantità sensibile al
fabbisogno Paese. La necessità più urgente è quella
di realizzare a breve termine (3 anni) impianti
dimostrativi allo scopo di stabilire i costi e la
viabilità del solare termo-elettrico e di ridurre i
costi degli impianti futuri. L'aumentato costo dei
combustibili fossili e l'esigenza di ricorrere
sempre di più alle energie rinnovabili e pulite sono
potenti incentivi per un tale programma. In
particolare si dovranno:
- Valutare le
possibilità di potenziale commercializzazione.
Questa attività dovrà essere condotta di concerto
con l'industria sia elettrica che di costruzione
degli impianti, e di concerto con le Regioni.
- Provvedere a creare società' operative per la realizzazione
tecnico-finaziaria di impianti di produzione
energetica assieme ad operatori industriali e alle
Regioni
- Provvedere al supporto tecnico per permettere all'industria nazionale di
progettare, vendere, costruire e rendere operativi
impianti termo-elettrici solari in condizioni
finanziarmente accettabili.
Linea strategica 2:
Dimostrare i miglioramenti di qualità e di
funzionalità dei componenti e di sistema. I
miglioramenti della qualità e della funzionalità dei
sistemi attuali sono essenziali per raggiungere
bassi costi di produzione. Questi miglioramenti
vanno dimostrati su scala adeguata per convincere i
potenziali utilizzatori, operatori ed investitori
che il solare termo-elettrico è in grado di
rispondere alle loro esigenze. Una tale strategia
richiede continui miglioramenti dei componenti e nel
sistema e può essere realizzata solamente con
l'aiuto di un appropriato sistema di Ricerca e
Sviluppo e successivi processi dimostrativi. Le
attività ENEA si concentreranno su:
- Sviluppo di
componenti e sistemi in partenariato con
l'industria.
- Sviluppo di sistemi ibridi per una penetrazione nei mercati emergenti.
- Sviluppo di "joint ventures" con l'industria per la dimostrazione di
nuovi sistemi più promettenti.
- Sviluppo di piattaforme di prova per sostenere lo sviluppo, la
valutazione e le prove a lungo termine.
- Risposte alle richieste dell'industri di consulenze tecniche.
- Identificazione delle nuove necessità tecnologiche e valutazione
continua dei programmi industriali.
Linea strategica 3:
Ridurre dei costi. Al fine di assicurare
l'accettabilità della tecnologia del termo-elettrico
solare è necessario che sia l'investimento iniziale
che i costi di operazione siano drasticamente
ridotti. La costruzione e l'operazione di impianti
dimostrativi commerciali dovrebbe permettere di
raggiungere ambedue gli obiettivi.
Linea strategica 4: Sviluppare sistemi e
applicazioni innovativi. Il solare termico con
concentratori offre possibilità interessanti nel
campo delle applicazioni non elettriche, come la
produzione di idrogeno, reazioni chimiche e calore
per processi industriali.
Linea strategica 5: Combattere lo scetticismo
contro la diffusione del solare termo-elettrico.
Portare sul mercato italiano tecnologie nuove non è
cosa facile. Nel caso del solare termo-elettrico,
molte delle barriere non possono essere superate
solamente con argomenti di carattere tecnico. Tra
essi, la riduzione del rischio per ottenere
finanziamenti, la politica di incentivazioni fiscali
e sul costo dell'energia prodotta, il riconoscimento
delle ricadute benefiche per l'ambiente giocheranno
un ruolo essenziale per assicurare che la tecnologia
possa trovare la dovuta nicchia di mercato.
Attività
Internazionali
Le attività presenti nel campo del solare
termo-elettrico in Italia sono ben più modeste di
quelle all'estero. Basti menzionare a questo
riguardo:
Il ruolo guida del DOE americano, che ha promosso lo
sviluppo industriale americano nel campo, con una
serie impressionante di impianti dimostrativi. Lo
scopo dichiarato è quello di arrivare a 20 GWatt di
termo-elettrico solare entro il 2020. Alcuni Stati
(Arizona, Nevada e California) hanno introdotto
benefici di vario genere per incrementare l'uso di
energia solare.
Le attività in Spagna, dove il CIEMAT ha operato per
oltre un decennio il laboratorio dimostrativo della
Plataforma Solar di Almeria e dove si stanno
sperimentando a fondo le principali tecnologie del
solare termodinamico con diversi impianti
dimostrativi, a Torre centrale (2 impianti da 7.3 e
2.7 MW termici), Parabolici Lineari e a Parabola con
motore Stirling. Il "Plan de fomento de las energias
renovables", approvato dal Governo, ha l'obiettivo
di realizzare per il 2010 almeno 8 centrali per una
potenza complessiva di 200 MW, con una produzione di
energia di 413 GWh/a. Per questo settore, il governo
ha stanziato, per il periodo 1999-2006, contributi
in conto capitale per 376 miliardi di Lire,
contributi sulla energia elettrica prodotta per 39
miliardi di Lire ed incentivi fiscali ed altri
incentivi per 69 miliardi di Lire. Il contributo in
conto capitale è pari al 58% dell'investimento
complessivo previsto, stimato in circa 640 miliardi
ipotizzando un costo di impianto di 3.2 Miliardi a
MW installato.
La Grecia, con l'ausilio del programma EU-Thermie, è
in procinto di realizzare un impianto SEGS di 50
MWatt elettrici a Creta.
La Germania ha un ruolo industriale elevatissimo nei
programmi spagnoli, greci e nei paesi mediterranei.
Essa si vuole classificare come grande esportatore
di tecnologie.
I Paesi in via di sviluppo: sono in corso di
realizzazione impianti in India (135 MWatt), Egitto,
Marocco, Grecia, Giordania, ecc. In generale, la
scelta è quella degli Specchi parabolici lineari (SEGS),
che hanno già raggiunto lo stadio commerciale, con
la coscienza che le Torri solari e i Concentratori
parabolici indipendenti diverranno più convenienti
economicamente un una fase successiva.
E' quindi anche necessario che l'ENEA si accinga a
tessere al più presto una fitta rete di effettive
collaborazioni internazionali, che permettano di
guadagnare il tempo perduto e aiutino a qualificare
la nostra industria come fornitrice di installazioni
nei paesi in via di sviluppo, con particolare
attenzione al bacino Mediterraneo.
Sono stati avviati contatti tra l'ENEA e il CIEMAT
per la stipula di un accordo di cooperazione per
accedere all'esperienza da essi accumulata con
l'impianto di Almeria.
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