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ENERGIA
applicazioni
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Settembre 2015
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Automazione e Strumentazione
È stata inaugurata a fine 2011 Gema-
solar, centrale elettrica solare gigante
in Andalusia, in Spagna, in grado di
produrre energia elettrica per tutte le 24 ore per
25.000 famiglie, grazie al sale fuso riscaldato a
oltre 500 gradi.
Gemasolar si estende su una superficie grande
come 260 campi da calcio e si trova lungo l’auto-
strada che collega Siviglia a Cordoba.
Santiago Arias, direttore tecnico del centro, sotto-
linea che si tratta di un impianto unico al mondo,
che funziona anche quando il sole è tramontato.
Infatti, in questo impianto non ci sono pannelli
fotovoltaici che convertono la luce solare in ener-
gia elettrica, ma si parla di concentrazione e sfrut-
tamento dell’energia termica del sole.
Esiste, tuttavia,
una “foresta” di pannelli
giganti
intorno alla torre, che si trova proprio nel cen-
tro della struttura. Circa
2.650 specchi
inviano i
raggi del sole verso la cima del faro.
Per massimizzare la concentrazione dell’energia
solare, ciascuno degli
eliostati di 110 metri qua-
drati
è in grado di seguire il corso del sole. Bom-
bardato da migliaia di raggi solari, in cima alla
torre, il sale fuso (o, per essere precisi, un cocktail
di nitrato di potassio e nitrato di sodio) viene por-
tato a 565 °C. All’interno di uno scambiatore di
calore in cui circola l’acqua, come in una centrale
nucleare, il caldo estremo del sale produce vapore
che aziona una turbina collegata al generatore
elettrico.
Il sole riscalda la torre fino al tramonto, ma que-
sto non impedisce a Gemasolar di mantenere la
turbina in movimento per altre 15 ore. L’ener-
gia concentrata dagli specchi è tale che il sale
potrebbe, in teoria essere scaldato anche di più,
ma poi ci vorrebbe una struttura più resistente alle
alte temperature, ben più costosa.
Per questa struttura
l’investimento ammonta
a 250 milioni di euro
. Torresol, l’azienda che
ha creato e gestisce l’impianto, appartiene per il
60% alla società di ingegneria spagnola Sener
Grupo de Ingenería S.A. Il resto del capitale
(40%) è nelle mani dell’emirato di Abu Dhabi
che, attraverso la società Masdar, investe molto
nelle energie rinnovabili.
Com’è fatta la centrale Solare
Termodinamica
La centrale è costituita da anelli (o array) di spec-
chi in acciaio, grandi ognuno 10 x 10 metri, che
riflettono la radiazione solare sul recettore mon-
tato in cima ad una
torre di 140 metri
.
Il recettore situato nella parte superiore della torre
scambia energia con un flusso di
sali di sodio
.
I sali vengono spinti da un ‘serbatoio freddo’ ad
un ricevitore dove vengono riscaldati a circa 600
°C grazie all’energia ricevuta dal sole. I sali caldi
poi scendono in uno scambiatore di calore per
generare vapore acqueo
.
In condizioni di eccesso di energia, in cui la
radiazione di calore ricevuto è più che sufficiente
a coprire il fabbisogno della turbina, si fa in modo
che l’impianto depositi i sali in un serbatoio a
caldo, risparmiando il calore che verrà poi utiliz-
zato quando la radiazione solare è bassa; in que-
sto modo si rende possibile produrre elettricità
anche in assenza di sole. I sali poi trasferiscono
il calore immagazzinato e continuano a generare
energia elettrica.
Il sale fuso di stoccaggio fornisce energia elettrica
fino a sette ore senza radiazione solare.
Solare: Fotovoltaico o Termodinamico?
L’energia solare termoelettrica è quindi un par-
ticolare tipo di energia rinnovabile che sfrutta le
radiazioni del sole. La tecnologia del solare ter-
L’innovazione del Solare
termodinamico
Alessandro Villa
Andrea Cosentino
L’ AUTORE
A. Villa, A. Cosentino,
Infraservice Srl
Energia solare non significa solo fotovoltaico. Esiste
una tecnologia innovativa che non utilizza i pannelli
fotovoltaici, ma sfrutta meglio l’energia pulita del sole
per produrre energia secondo il principio definito
Solare Termodinamico, ideato da Carlo Rubbia.
Il ruolo di motion per la centrale di Gemasolar