Progetto SOLTESS

Acronimo di SOLar Thermal Energy Solid Storage. E' stato un progetto del Ministero dell'Istruzione, Università e Ricerca PON 2010 (Cod. PON01_00761) dal 10/07/2010 al 31/12/2015.
sito ufficiale del progetto

Gli impianti solari per la produzione di energia elettrica mediante cicli termodinamici sfruttano diversi approcci per concentrare i raggi del sole, fonte di calore ad alta temperatura, sul sistema ricevitore; le soluzioni più diffuse prevedono: tubi parabolici e loro varianti (specchi di Fresnel), sistemi a torre centrale o multi-torre, come quello proposto nel presente progetto. La tecnologia del solare termodinamico (Concentrating Solar Power – CSP) presenta i seguenti vantaggi:

• è possibile accumulare il calore fornito dalla radiazione solare, facendo fronte a intermittenze nell’irradiamento solare;
• il rendimento teorico nella trasformazione dell’energia del sole in energia elettrica è più elevato rispetto agli impianti fotovoltaici;
• il costo di produzione dell’energia elettrica è basso e decrescente per sistemi di taglia elevata.
  

Nel presente progetto, si è proposto un accumulo dell’energia in materiali solidi, con scambiatori di calore incorporati nel materiale o immersi in letti fluidizzati. Il mezzo di accumulo è localizzato nei singoli ricevitori della radiazione concentrata, collocati su torri dal basso impatto paesaggistico.
Il sistema di accumulo localizzato nel ricevitore è orientato a migliorare le caratteristiche del ricevitore: costo basso, elevata conducibilità termica, capacità di accumulo elevata, semplicità costruttiva, dimensionamento libero dell’accumulo.
L’elemento innovativo della tipologia di impianto proposta in questo progetto è rappresentato dal mezzo di accumulo solido dell’Unità di Generazione Solare (UGS).

Ciascuna UGS comprendeva: un campo di specchi (eliostati) per la ricezione e la concentrazione della radiazione solare, con il relativo sistema di controllo, che ospitava una “cella”. La cella inglobava un mezzo di accumulo del calore in miscele di materiale solido, all’interno del quale era immerso uno scambiatore di calore a fascio di tubi. La superficie totale degli specchi dipende dal sito di installazione e dalle dimensioni del mezzo di accumulo, data la temperatura di funzionamento. Il riscaldamento del materiale di accumulo avveniva attraverso un’apertura nella parte inferiore della cella detta “cavità ricevente”, che raccoglieva la radiazione solare riflessa dagli eliostati.
Il progetto ha avuto come scopo la realizzazione di un impianto solare termodinamico innovativo, declinabile in diverse configurazioni: impianto di potenza, microimpianto, impianto integrato con centrali a combustibili fossili. La versatilità della tecnologia proposta ne costituiva un significativo punto di forza.

Il progetto ha anche compreso una parte di formazione del personale.

Il Laboratio Collettori Solari ha realizzato la progettazione ottica del campo di Eliostati e del ricevitore in modo da ottimizzarne le caratteristiche di captazione. Sono stati realizzati test in laboratorio e all'aperto sui materiali e componenti per la realizzazione dell'UGS. Il personale del Labortorio ha partecipato anche alla parte di formazione legata al progetto.