Configurazioni economiche di centrali elettriche ibride solari
Il progetto si è concentrato sullo sviluppo di sistemi solarizzati per la produzione d'energia mediante riscaldamento diretto dell'aria pressurizzata delle turbine a gas. L'impiego di energia solare a costo zero, insieme a sistemi a ciclo combinato altamente efficienti o a turbine a recupero di gas può portare a significative riduzioni di costo della produzione d'energia elettrica solare. In questo quadro, sono state selezionate tre differenti turbine a gas per la costruzione di centrali energetiche prototipo solarizzate ibride di dimensioni commerciali, che andavano da 1MWe a 20MWe. Una delle opzioni era la "PGT10" funzionante in modo turbina a gas a ciclo combinato (16100MW e efficienza del 45%). Per la solarizzazione di queste turbine sono stati impiegati accumulatori solari pressurizzati a bassa (600°C max), media (800°C max) e alta (1000°C max) temperatura con concentratori ausiliari. Il sistema di concentrazione usato comportava un eliostato in vetro e metallo, e il design di contributo solare delle centrali prototipo solarizzate rientrava nella gamma del 38-88%. Sulla base della strutturazione ottimizzata di sistema, le simulazioni di rendimento annuo hanno mostrato preziose informazioni sul potenziale tecnico, economico e ambientale delle centrali prototipo. Queste informazioni sono state derivate in condizioni di sito realistiche ed hanno usato ipotesi affidabili ed aggiornate di costo. A seconda dell'ubicazione e delle dimensioni del sistema, l'efficienza elettrica rete/solare variava dal 14 al 19%. Specificamente, nel caso della configurazione ad alta temperatura "PGT10" le emissioni di CO2 sono state tagliate fino a 0,15 ton/MWh. Per la configurazione a media temperatura "PGT10" con una quota solare del 16% operativa durante tutta la giornata, il costo medio dell'elettricità è risultato veramente basso (0,06 euro/kWh). Il costo incrementale del contributo solare relativo alla frazione d'energia solare era di circa 0,118 euro/kWh. Inoltre il funzionamento del sistema durante le ore di sole a una temperatura di accumulatore incrementata ha prodotto un aumento significativo della quota solare (il 53% circa per la configurazione ad alta temperatura). Questi risultati sono stati pubblicati in un rapporto di processo accessibile gratuitamente e in vari articoli che dimostrano che la nuova tecnologia di sistemi di turbine a gas solarizzate ibride è un'opportunità chiave di produzione d'energia rinnovabile.
