Capitolo 3 – Le centrali termoelettriche - fisica/mente

1.4. Scelta del tipo di impianto termoelettrico
Capitolo 3 – Le centrali termoelettriche
Gli impianti termoelettrici, in base al modo di trasformazione del calore in energia elettrica, si
possono classificare in:
• impianti con turbine a vapore,
• impianti con motori Diesel,
• impianti con turbine a gas.
Le caratteristiche tecnico-economiche essenziali per la scelta del tipo di impianto sono:
• la potenza da installare,
• il rendimento dell’impianto,
• la produzione annua prevista,
• il costo dell’investimento,
• le spese di esercizio e di manutenzione,
• la flessibilità d’impiego dell’impianto,
• il combustibile da utilizzare.
La potenza unitaria massima raggiunge i 1.300 MW per le sezioni termoelettriche tradizionali, i
750÷900 MW per i moduli a ciclo combinato con turbine a gas, i 30÷40 MW per i gruppi Diesel.
Il rendimento globale della centrale con turbine a vapore, che adotta cicli standard (170 bar-
538/538°C) con semplice risurriscaldamento e 7-8 spillamenti, raggiunge il 40%.
Il rendimento di un impianto con motori Diesel è del 40÷42%, ma è limitato a gruppi di potenza
ridotta.
Una centrale equipaggiata con turbine a gas, con recupero del calore dei gas di scarico in un ciclo
combinato, ha il rendimento più elevato (supera il 55% e nei cicli più moderni sfiora il 60%); inoltre
essa presenta minori costi di installazione e di funzionamento.
Il costo unitario d’impianto (anno 2004), riferito a 2 unità convenzionali a vapore da 320 MW
cadauna, è di circa 950 €/kW per le unità ad olio combustibile e gas naturale e di circa 1200 €/kW
per le unità a carbone.
L’analogo costo di un impianto costituito da due moduli a ciclo combinato da 380 MW cadauno
funzionanti a gas naturale è di circa 600 €/kW.
Le spese per il personale ammontano (anno 2004) a circa 11 €/kW per le unità ad olio e gas, 14
€/kW per le unità a carbone e 5 €/kW per i moduli a ciclo combinato.
Il costo delle risorse esterne (materiali e forniture, prestazioni di terzi, spese generali) varia
mediamente da 3 a 4 €/kW a seconda del tipo di impianto.
La flessibilità di impiego di un impianto è determinata dalla sua rapidità di avviamento e dalla
possibilità di compiere ampie e veloci variazioni di carico.
I tempi di avviamento da freddo per i gruppi termoelettrici a vapore sono dell’ordine di 6÷8 ore,
mentre scendono a circa 1,5 ore dopo una fermata di 8 ore; il gradiente di carico è di 3÷5 MW/min
in condizioni normali e di 20 MW/min per la teleregolazione (con banda di partecipazione massima
di 40 MW).
I gruppi Diesel e le turbine a gas richiedono tempi di avviamento molto ridotti, dell’ordine delle
decine di minuti.
I gradienti normali dei cicli combinati sono di 5÷6 MW/min e possono salire a 13 MW/min in caso
di necessità.
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