HYBRID-PLUS

Impianto solare IBRIDO avanzato con soluzioni di accumulo PCM in cicli sCO2.

Impianto solare IBRIDO avanzato con soluzioni di accumulo PCM in cicli sCO2. HYBRIDplus intende essere il pioniere della prossima generazione di CSP con un sistema innovativo di accumulo di energia termica (TES) ad alta densità e ad alta temperatura, in grado di fornire un elevato grado di dispacciabilità a basso costo e con un carico ambientale molto inferiore rispetto allo stato dell’arte. Questo accumulo termico si basa sulla tecnologia dei materiali a cambiamento di fase (PCM) in una configurazione a cascata in grado di riprodurre l’effetto di un termoclino e integra nel suo nucleo lana metallica riciclata che fornisce possibilità di ibridazione agendo come un riscaldatore elettrico che trasforma l’elettricità rinnovabile non dispacciabile, come il fotovoltaico, in energia termica immagazzinata pronta per essere erogata quando necessario. HYBRIDplus propone un nuovo approccio all’energia solare concentrata con una configurazione CSP PV+Cascade PCM-TES basata su un ciclo di CO2 supercritico ad alta temperatura che lavora a 600 ºC. Questo nuovo impianto è chiamato a costituire la spina dorsale del prossimo sistema energetico grazie a un’efficienza più elevata e a un LCoE più basso rispetto alle tecnologie più avanzate, oltre ad altri vantaggi come la piena dispacciabilità raggiunta con l’ibridazione nell’accumulo che consente quote più elevate di fonti rinnovabili a produzione variabile nel sistema energetico e il rispetto dell’ambiente (minori emissioni di CO2, consumo minimo di acqua, miglioramento dell’impatto del ciclo di vita).

HYBRIDplus mira a migliorare l’efficienza energetica e la flessibilità della prossima generazione di impianti ibridi CSP-PV in modo efficiente dal punto di vista dei costi. L’accumulo di energia termica (TES) è un componente chiave degli impianti CSP, che garantisce flessibilità e dispacciabilità dell’energia. Il TES, tuttavia, rappresenta un’importante fonte di costo negli impianti CSP tradizionali, rappresentando circa il 12-17% del CAPEX, cifre paragonabili al costo dell’intero ciclo energetico a vapore. Pertanto, per garantire progetti CSP più competitivi dal punto di vista dei costi, è necessario ridurre i costi e migliorare l’efficienza dell’unità TES. L’UE, nel suo piano SET integrato CSP, ha fissato un obiettivo LCoE inferiore a 100 €/MWh entro il 2025 per una località tipica dell’UE meridionale con buone condizioni solari. Per raggiungere questo obiettivo, è necessaria una riduzione minima dei costi specifici di TES di oltre il 30%. Questa riduzione dei costi si tradurrebbe in un risparmio tra i 7 e i 12,5 M€ per un tipico impianto CSP da 100 MW. Gli Stati Uniti e l’UDL, partner di HYBRIDplus, hanno individuato nell’uso di lana metallica riciclata una delle migliori opzioni tecniche per aumentare la conduttività termica a basso costo. Inoltre, l’uso del concetto di cascata di PCM è stato evidenziato come potenziale sistema TES a basso costo e ad alta energia. Si prevede che il design a cascata riduca significativamente le scorte di sale solare (del 50% o più) e in molti casi riduca anche le dimensioni del serbatoio rispetto al serbatoio di sale caldo del sistema a due serbatoi; l’uso di PCM aumenta ulteriormente la densità energetica e riduce il volume totale del serbatoio. Pertanto, questa configurazione raggiunge potenzialmente costi di capitale inferiori rispetto alla configurazione a due serbatoi di sale fuso.

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