Blog del Programma Energie Rinnovabili del CRS4

martedì 30 luglio 2013

“Il Futuro nel Solare Termodinamico” (Cagliari, 30 luglio 2013)

Conferenza “Il Futuro nel Solare Termodinamico” (Cagliari, 30 luglio 2013).
Comunicato Stampa Sardinia Green Island Spa.

Si è tenuto stamane presso il T-Hotel di Cagliari l’incontro aperto al pubblico, voluto da Sardinia Green Island, per presentare il progetto dell’impianto per la produzione di energia elettrica da fonte solare che sarà ubicato nella zona di Vallermosa e per chiarire i principali aspetti tecnici, con particolare attenzione all’impatto sull’ambiente e sul contesto eco nomico e sociale di Vallermosa .

“Sole e sale” gli unici ingredienti per la produzione di 100 GWh di energia elettrica l’anno di un impianto a “impatto zero” destinato a ricoprire un ruolo centrale per il riequilibrio della rete elettrica sarda nei prossimi anni.

Con la partnership strategica della multinazionale spagnola ACS-Cobra l’azienda prevede di investire 250 milioni di euro impiegando 380 persone per due anni e mezzo di lavoro necessari per la messa in opera. A regime i lavoratori saranno 50.

Alla presentazione dai rappresentanti dell’azienda – Alberto Scanu e Romano Fischetti – hanno fatto seguito gli interventi del Professor Bruno D’Aguanno del CRS4 e del Dott. Luca Carini di Agriventure. Diverse le proposte della Società per mitigare gli impatti am bientali e proporre delle misure di significativo impatto per la comunità di Vallermosa, tra le quali:
  • Realizzazione di un Museo dell'Energia
  • Realizzazione di un ecoparco all’interno dell’impianto, con un’area destinata alla piantumazione di specie tipiche sarde (mirto, rosmarino, lavanda, ginestra)
  • Realizzazione di un labirinto di siepi di almeno tre ettari per dare una opportunità di svago a coloro (adulti e bambini) che si accingono a completare la visita dell’impianto
  • Riqualificazione dell’area Archeologica di Casteddu de Fanaris dove, dopo quasi 40 anni di abbandono, il complesso nuragico esistente potrebbe nuovamente essere messo a disposizione dei visitatori.



Di particolare rilevanza la proposta - unica al mondo - della Società di impiegare lo spazio libero all’interno dell’impianto (oltre il 97% dei 138 ettari della zona di intervento) per la realizzazione di un oliveto ad alta densità con inserimento di oltre 50.000 piante in grado di produrre a regime oltre 400 quintali di olio.
All’incontro hanno presenziato esponenti del mondo imprenditoriale sardo, professionisti del settore e una rappresentanza dei dipendenti in cassa integrazione della Società che hanno contribuito con le loro domande a fare chiarezza su alcune delle principali tematiche in discussione per la realizzazione del progetto.


Testo e foto: Sardinia Green Island Spa.

lunedì 29 luglio 2013

Il futuro nel solare termodinamico

Conferenza "Il futuro nel solare termodinamico", promossa da Sardegna Green Island Spa, il 30 Luglio 2013 alle 9:30 al T-Hotel di Cagliari.

    Programma
  • 9:30 Registrazione dei partecipanti
  • 10:00 Nuove opportunità nel settore dell’Energia (Alberto Scanu, Sardinia Green Island)
  • 10:20 CSP Vallermosa: Il Futuro nel Solare Termodinamico (Romano Fischetti, Sardinia Green Island)
  • 11:00 Gli sviluppi del Solare Termodinamico nel Mondo (Bruno D’Aguanno, CRS4)
  • 11:20 Uliveti SHD Una Opportunità per l’Italia (Luca Carini, Agriventure Gruppo Intesa)
  • 11:40 Dibattito, modera Andrea Frailis
  • 13:00 Conclusione dei lavori

L'iniziativa fa parte del progetto "CSP Vallermosa", impianto di produzione energetica rinnovabile che vanta tre primati:
  • Primo Impianto CSP a torre in via di realizzazione in Italia
  • Primo impianto a energia solare in grado di immagazzinare l’energia
  • Primo impianto a energia rinnovabile perfettamente integrato in una coltivazione agricola

sabato 18 maggio 2013

Solare termodinamico in Sardegna. Breve seminario di Bruno D'Aguanno (CRS4)

Bruno D'Aguanno (CRS4) illustra il solare termodinamico a concentrazione con particolare riferimento alla Sardegna durante la visita degli Amici della Bicicletta di Cagliari al Parco tecnologico di Pula (Cagliari)

giovedì 16 maggio 2013

Energia e Ciclismo. Lorenzo Pisani (CRS4, Energie Rinnovabili)

Lorenzo Pisani (ricercatore del Programma Energie Rinnovabili del CRS4) affronta il tema Energia e Ciclismo con il gruppo Amici della Bicicletta (in visita al parco scientifico e tecnologico della Sardegna il 16 Maggio 2013):

mercoledì 24 aprile 2013

Cagliari, 3 Maggio 2013, nasce il Distretto di Democrazia Solare.

Venerdì 3 maggio a Cagliari (Fiera Internazionale della Sardegna) nasce il Distretto di Democrazia Solare. Il progetto, ideato dall'imprenditrice Daniela Ducato in collaborazione con i correntisti della Banca del Sole (banca del tempo di scambi di saperi solari), sarà coordinato da Andrea Mameli e Alexander Scano. Lo scopo del Distretto è condividere idee, sperimentazioni, innovazioni e azioni sostenibili, all’insegna dell’indipendenza energetica.
A seguire degustazione di dolci, the e bevande, preparati con i forni e fornelli solari in contemporanea con il laboratorio di Architettura Bambina.

Sempre il 3 maggio: Architettura Bambina, Architettura Solare da indossare e coltivare. Laboratorio riservato ai bambini e alle bambine dai 4 ai 7 anni accompagnati dai genitori. Officina gratuita (su prenotazione) a cura dell’architetto Francesca Picciau. Trame e fili di storie diventano l’abito da tessere che ogni bambina/o disegnerà e porterà via con sé al termine dell’officina. Nell’abito realizzato potranno crescere fragole e insalate. Quando il vestito non servirà più, ritornerà ad essere concime fertile per ri-vestire e nutrire la terra. Ingredienti: lane crude, tessili crudi filati e fibre di vegetali ricavate grazie alla captazione solare a crudo (zero fotovoltaico, zero eolico, o simili) dalle parti non edibili, considerate scarti, di foglie e bucce di banane, cipolle, carciofi, cavoli, zucche, al "PadiogliOrto-Giardino della Torta in Cielo" (Fiera di Cagliari).

Fiera Internazionale della Sardegna, Polo Produttivo per la Bioedilizia La Casa Verde CO2.0 con la Comunità del Cibo Slow Food. In collaborazione con Tempomat Osservatorio Nazionale Banche del Tempo distretto di Democrazia Energetica e Banca del Sole, Legambiente, Mare Vivo, FAI, Slow Food, Consiglio Nazionale degli Architetti Pianificatori Paesaggisti e Conservatori, Glasgow Architecture University -Department of Naval Architecture, Federazione Nazionale degli Ordini dei Medici, Coldiretti, Ecocity Village, Club Unesco, FIF, WWF, LIPU, FIV, ISOLA DEI SUONI-Ingegneria culturale.

mercoledì 17 aprile 2013

Dan Nocera: Personalized Energy (video)

Il chimico Daniel Nocera spiega l'energia (PopTech):


Solar Cooker Review – March 2013

Solar Cooker Review – March 2013

In this issue 
  • Safe Water and Solar Cookers
  • Solar vs Biomass Stoves
  • George Clooney Part II
  • ETHOS
  • News You Send
  • Solar Tech Talk (and A Cautionary Tale)
  • Calendar of Events
  • Annual Report

Per decidere bisogna conoscere. Assemblea pubblica sul Solare Termodinamico a Vallermosa (Cagliari).

Assemblea Pubblica: Solare Termodinamico a Vallermosa.
Con l’intento di fornire elementi di valutazione e di giudizio per una corretta informazione, e consentire ai cittadini di Vallermosa di raggiungere una scelta consapevole sulle energie rinnovabili con particolare attenzione al Solare Termodinamico, Alternativa per Vallermosa organizza per il giorno venerdì 19/04/2013, dalle ore 17,30 alle ore 20,00, presso i locali della Casa Comunale di Via Adua, un incontro-dibattito al quale interverranno:
Marco Camerada: Ricercatore nel Solare Termodinamico;
Vincenzo Tiana: Presidente di LegaAmbiente Sardegna;
Carmine Falconi: Dirigente di Ambiente e Vita Sardegna Onlus;
Alberto Scanu: Sardinia Green Island.

 

giovedì 28 marzo 2013

Increasing the efficiency of small scale CSP applications [CPS Today. Mar 14, 2013]

Increasing the efficiency of small scale CSP applications

By Jenny Muirhead on
An Interview with Dr Eduardo Zarza
Small scale and modular CSP projects (less than 10 MW) offer a whole new potential market for CSP investment. Modular CSP has a number of significant benefits: materials can be pre-packaged and assembled on site reducing labour requirements; it is more adaptable to different terrains than large scale CSP projects; it doesn’t have the same permitting headaches associated with large scale CSP projects and, relatively speaking, the upfront investment is lower meaning that financing should be a more straight forward matter. And as industrial applications, such as mining and enhanced oil recovery, become more of an area of focus for CSP, modular CSP is likely to increase in traction.
However, there are a number of concerns facing small-scale CSP, primarily in terms of the economies of scale and lower efficiency levels when compared to large scale CSP plants.

Research by Dr Eduardo Zarza, Head of the CSP Research Unit at Plataforma Solar de Almería (PSA) has shown that replacing synthetic oil with Carbon Dioxide (CO2) as a working fluid can significantly improve the efficiency of small scale CSP projects.
CSP Today Speaks to Dr Zarza about PSA research into Carbon Dioxide as a heat transfer fluid in small scale applications of CSP.

CSP Today: Please tell me about PSA research into Carbon Dioxide as a heat transfer fluid in a CSP plant.
EZ: Our research at PSA has focused primarily on small scale applications of CSP whereby the overall efficiency of the project is improved by replacing the thermal oil with CO2.
With CO2 we could implement a Brayton Cycle with high efficiency where a 5 MW plant withCO2 could have similar efficiency to a 50 MW CSP plant with oil as a transfer fluid. This to me is the biggest advantage. Using CO2 we could implement a Brayton cycle with a top temperature of 500˚C giving us a power block gross efficiency of about 40% - which is a similar efficiency as the power block of a 50 MW thermal oil plant. The parameters of the Brayton cycle required for this application have been defined and the pre-feasibility study of such a Brayton cycle have been very encouraging. However, a significant research and development effort would be needed to develop at a commercial level the components of this Brayton cycle.
If we implement a 5 MW CSP plant using thermal oil rather than CO2 as a transfer fluid then the maximum efficiency it could hope to achieve is less than 30%. With CO2 and the analyzed innovative Brayton cycle we could meet market needs of small power plants with efficiency similar to that of larger scale CSP plants.

CSP Today: Has this been considered only for modular CSP plants?
EZ: Yes. The main problem for CO2 is the high pressure loss in the solar field piping. If we have a large field with 50 or 100 km of receiver pipes, the pressure loss with CO2 would be unaffordable. This means CO2 is specifically suited to small scale CSP plants. Concerning the impact on central receivers we have found with a theoretical study that the coupling of the new Brayton cycle to a central receiver using supercritical CO2 could also led to a high efficiency for plants within the power range of 2-5 MWe. However, we have only done experimental research on a parabolic trough plant.

CSP Today: What is the impact of using CO2 on the cost of a CSP plant? 
EZ: For a small plant (less than 10 MW), I think the CAPEX will be slightly higher, but the efficiency would be significantly higher, so there would be a clear benefit – the final cost of electricity would be lower.
The maintenance cost would be similar to that of a plant using oil – the main benefit is the higher efficiency.

CSP Today: Is there an operational CSP plant using CO2 as an HTF?
EZ: Not on a commercial scale – there are only some small test facilities. At the PSA we have a test facility with a nominal thermal output of 400 kW. We have already achieved 510ºC in a parabolic trough system – I think this may be the highest in the world using a compressed gas in the receiver pipes. We have proven that carbon dioxide can be used in a parabolic trough collector to produce thermal energy at 500ºC. With such a high temperature the efficiency of such a high plant would be about 40% when used in the innovative Brayton Cycle we have designed.

CSP Today: Why a Brayton Cycle as opposed to a Rankine Cycle?
EZ: A Rankine cycle needs higher power to achieve good efficiency, because of the limits imposed by small steam turbines. With the new Brayton cycle we can achieve a much higher efficiency at low power. Brayton cycle is also more user-friendly. The engine of an aircraft is a Brayton cycle: they have a turbine which expands the hot air which gives them propulsion – these engines can easily start and shutdown. In a Rankine cycle you need steam turbines, pump, cooling systems, deaerators and so forth. You cannot start it in ten minutes – you need at least half an hour.

CSP Today: Is a Rankine cycle more costly to use than a Brayton cycle, or does the cost depend on the scale of the plant?
EZ: I would say they are quite similar.

CSP Today: Are there any other areas you are researching with regards to CSP plant efficiency and cost reduction?
EZ: There are many possibilities. ESTELA (the European Solar Electricity Association) has just published their strategic research agenda which includes topics such as better receiver pipes, improved thermal storage systems, new working fluids and so on. PSA, DLR and other research institutes have collaborated to produce this agenda. The list of potential areas for improvement is large. However, there is not a single area which will lead to overall improvement. Rather the solution lies in the accumulation of small improvements in many items – no one item could achieve a 30% LCOE reduction. Better receiver pipes with lower maintenance for parabolic troughs could be an improvement. Direct steam generation can be also a significant step forward as replacing thermal oil with water would lower the maintenance cost because of fire risks and the auxiliary systems required by oil systems. There are also companies investigating the technical features of using molten salts as a working fluid.
Using molten salt would result in a lower maintenance cost because the thermal storage medium used in parabolic trough plants these days is molten salt. If molten salt is used in the solar field the working fluid and the storage medium would be the same element – we wouldn’t need heat exchangers in between. This is why many research and development and private companies are researching the technical capabilities of molten salt in trough collectors. The main technical barrier is the high freezing point of 240ºC so at night time the plant operator needs to be very careful to avoid freezing. A salt plug in the solar field piping could be a disaster. There are also companies trying to find new salts with a lower freezing point to avoid these maintenance problems.
There are also companies which are researching increasing the maximum working temperature of thermal oils. At the moment the maximum temperature is 398˚C – above that and the oil starts to degrade. This degradation increases the maintenance costs. This maximum temperature is a significant barrier – the higher the temp in a Rankine cycle the higher the efficiency. Efficiency is therefore limited by the working temperature nowadays.

CSP Today: Are there other areas you are aware of that can reduce the cost of a CSP plant?
EZ: New working fluids need to be found to improve the CSP technology as they allow higher temperatures and as a result efficiencies would be higher. Efficiency and cost move in parallel. Any item improving efficiency will reduce the energy cost.
Another area is the reduction of man power – in civil works and assembly of components. If we develop automatic procedures – we could significantly reduce the CAPEX of a CSP plant.

CSP Today: Is labour reduction affected by the size of the plant?
EZ: There is a clear scale up effect – the bigger the plant the lower the investment cost per KW.
Nowadays we already have parabolic trough collector designs with a significant man power reduction of 25-30% less manpower than a collector design from ten years ago. They are cheaper in assembly and production and there is still room for further man power reduction.

CSP Today: How do you think CSP can achieve a better LCOE?
EZ: There are many ways. But at the end of the day it depends on three major factors that can impact the cost of a CSP plant either reduced CAPEX, increased efficiency and lower O&M costs – these are the most important areas – any improvement applied to one of these areas will reduce LCOE.

mercoledì 27 marzo 2013

Impianti solari a concentrazione a torre centrale: una proposta di gestione ottimizzata (Marco Cogoni, infobuildenergia.it)

Impianti solari a concentrazione a torre centrale: una proposta di gestione ottimizzata

A cura di: Marco Cogoni - Ricercatore CRS4

Il solare termodinamico a concentrazione a torre centrale è una tecnica che converte l'energia solare in energia elettrica, con produzione intermedia di calore dalla concentrazione dei raggi solari. Un impianto di questo tipo è essenzialmente costituito da tre elementi funzionalmente distinti: un'area di terreno che ospita un insieme di specchi dotati di meccanismo di puntamento (eliostati), una torre sulla cui sommità è installato un assorbitore di radiazione solare e un generatore elettrico mosso da una turbina che ruota grazie alla pressione del vapore generato dal calore ricevuto dall'assorbitore.
Esempio di rendering per un impianto solare a concentrazione costituito da più moduli (composti da torre e campo di eliostati) e un unico blocco di generazione termoelettrica 

Grazie all'elevato numero di eliostati la temperatura raggiungibile dal ricevitore è molto elevata (circa 1000 gradi contro i 550 gradi del parabolico lineare) ed è possibile ottenere da questo impianto un rendimento più alto rispetto alle altre tecniche di solare termodinamico.
 
Attualmente, vengono costruiti impianti a concentrazione a torre singola o impianti costituiti da più moduli adiacenti (ognuno con il suo campo di eliostati, la sua torre ed eventualmente la sua turbina/generatore) in numero tale da raggiungere la potenza richiesta. Nel caso di impianti a torre singola di grandissima potenza è necessario ricorrere a campi solari molto estesi e torri molto alte, inoltre il numero di eliostati sul terreno è generalmente molto basso alla periferia del campo dove gli effetti di ombreggiatura diventano più acuti.

La domanda di brevetto depositata dai ricercatori del CRS4 (Marco Cogoni e Erminia Leonardi) invece, descrive una tecnica di progettazione e gestione che riesce a limitare sensibilmente l'occupazione di suolo e l'altezza delle torri riceventi, incrementando allo stesso tempo il numero di eliostati per unità di superficie del campo solare


[SEGUE...]

giovedì 21 febbraio 2013

Domanda di Brevetto del CRS4 per la progettazione di impianti solari multitorre con riduzione del ricoprimento del suolo e dell'impatto visivo

Il CRS4 ha depositato una domanda di brevetto "Procedimento e dispositivo per il controllo di un impianto ad energia solare del tipo a concentrazione su più torri con eliostati" relativa a un procedimento sviluppato all'interno del Programma Energie Rinnovabili.
Un codice di simulazione numerica adattabile a campi solari di svariate dimensioni, realizzato da Erminia Leonardi e Marco Cogoni, permette di calcolare in maniera estremamente accurata l'energia solare raccolta da un impianto a più torri: multitower.
A questo codice è accoppiato un altro codice che permette di ottimizzare l'inclinazione degli specchi in modo da configurare il campo, in tempo reale e per tutta la giornata, secondo le orientazioni ottimali al variare delle condizioni di insolazione.
Nell'ambito del solare termodinamico a concentrazione i sistemi "multitower" rappresentano una promettente estensione dei comuni sistemi a torre centrale. Gli eliostati (gli specchi motorizzati che riflettono la luce durante il moto apparente del Sole) riflettono la luce solare verso una delle torri del sistema multitower, a seconda della posizione del Sole.
La gestione automatica dell'inclinazione degli eliostati contente di ridurre fortemente gli effetti d'ombra permettendo così di aumentare notevolmente la quantità di energia solare raccolta, a parità di infrastuttura utilizzata (eliostati, area occupata, blocco di potenza, acqua di gestione, ecc).
Allo stesso tempo, è possibile ottimizzare lo spazio occupato dagli specchi nei terreni e l’altezza delle torri, creando un minor impatto visivo, e di installare questo genere di impianto anche in terreni di scarso interesse agricolo.
Simulazione del processo di controllo: video

mercoledì 16 gennaio 2013

Solar Heat Challenges Photovoltaics as Power Source (Scientific American, January 14, 2013)

Solar Heat Challenges Photovoltaics as Power Source
Concentrated solar power may surpass photovoltaics as the solar technology of choice because the sun's heat is more easily stored

By Umair Irfan and ClimateWire

Along with the sun's light, our closest star's heat is an ample source of renewable energy, which generators can harness in ways that overcome one of solar energy's biggest shortcomings.
Using mirrors, developers can focus the sun's rays to produce industrial heat or generate electricity, often using materials that can store the energy, as well. In theory, it is a very simple idea and certainly is not a new one. Legend has it that Archimedes used large, polished mirrors to torch Roman ships during the Second Punic War.

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Solar thermal technology offers the ability to store energy as well as turn sunlight into electricity. Pictured: Rendering of BrightSource's Ivanpah Solar Power Complex. Image: Flickr/pgegreenenergy

venerdì 4 gennaio 2013

Lo stato di salute del solare termodinamico. Qualenergia.it intervista Gianluigi Angelantoni

Qualenergia.it intervista Gianluigi Angelantoni, amministratore delegato Angelantoni Industrie spa e Presidente di Archimede Solar Energy, per parlare del mercato del CSP in Italia e all'estero, della concorrenza del fotovoltaico, della centrale sperimentale Enel di Priolo, dell'evoluzione del progetto Desertec e dei piani industriali della sua azienda.
Di Alessandro Codegoni, 20 dicembre 2012

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