Capitolo 3 – Le centrali termoelettriche - fisica/mente

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Capitolo 3 – Le centrali termoelettriche idrocarburi congiuntamente ad una concentrazione sempre più esasperata delle riserve nelle mani di pochi paesi produttori. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Petrolio Gas Carbone Africa Asia Pacifico Medio Oriente Europa e Eurasia America Distribuzione geografica delle riserve di petrolio, gas naturale e carbone Approvvigionamento italiano di petrolio, gas e carbone nel 2002 Greggio Milioni di tonnellate % Produzione nazionale 4,8 5,6 Libia 20,0 24,9 Russia 15,9 19,7 Africa (Libia esclusa) 11,3 14,1 Iran 9,3 11,5 Arabia Saudita 8,5 10,5 Medio Oriente (Iran e Arabia Saud. esclusi) 8,1 10 Europa 7,5 9,3 Totale 85,4 Gas naturale Milioni di m 3 % Produzione nazionale 14,6 19,7 Algeria 20,7 34,9 Russia 18,7 31,6 Olanda 8,4 14,2 Nigeria 4,1 6,9 Libia 3,1 5,1 Norvegia 2,8 4,8 Medio Oriente 1,5 2,5 Totale 73,9 Carbone Milioni di tonnellate % Sud Africa 3,9 19,2 USA 3,2 15,8 Australia 3,2 15,7 Colombia 2,8 13,9 Indonesia 2,8 13,7 Cina 1,2 5,9 Venezuela 1,2 5,9 Russia 1,1 5,7 Polonia 0,8 4,2 Totale 20,2 34
Capitolo 3 – Le centrali termoelettriche Osservando il grafico e le tabelle precedenti, a parte le considerazioni riguardanti l’utilizzo della fonte nucleare, sembrerebbe naturale rivolgersi al carbone come fonte alternativa. Senza dubbio gli impianti a carbone soddisferebbero le esigenze di contenuti costi di produzione, come pure di ridotta variabilità del prezzo del combustibile, che è molto più stabile e ragionevolmente meno influenzato dai rischi politici legati all’approvvigionamento rispetto all’olio combustibile e al gas. Il carbone deve però confrontarsi con una diffusa avversione dell’opinione pubblica, benché le nuove tecnologie di produzione di energia e trattamento dei fumi garantiscano, anche a questi impianti, livelli di emissioni inferiori ai limiti di legge. Il carbone è stato, ed è ancora, utilizzato per la generazione di energia elettrica negli impianti cosiddetti convenzionali a vapore a condensazione, che dalla metà del secolo scorso si sono imposti come una tecnica economica ed affidabile. L’efficienza relativamente bassa ha imposto la necessità di guardare verso tecnologie innovative, che sapessero coniugare economicità ed affidabilità con un impatto ambientale sempre più ridotto. Questo ha portato a sviluppare tecnologie cosiddette pulite (Clean Coal Technologies) che dovrebbero permettere di continuare ad utilizzare il carbone per la produzione di energia elettrica in un contesto reso sempre più difficile dalla accresciuta domanda di minimizzare l’impatto delle centrali sul territorio e sull’ambiente. Allo stato attuale, nel mondo scientifico e tecnologico, i seguenti cicli sono considerati innovativi rispetto al ciclo a vapore convenzionale sopra citato: • cicli ultrasupercritici (USC) a vapore; • cicli combinati integrati con gassificazione del carbone (IGCC – Integrated Gasification Combined Cycle); • cicli con combustori a letto fluido (FBC – Fluidized Bed Combustor) con varie figurazioni applicative: CFBC (Circulating Fluidized Bed Combustor) e PFBC (Pressurized Fluidized Bed Combustor). Tutti i cicli succitati hanno già evidenziato le loro prestazioni in impianti realizzati su scala industriale (impianti di centinaia di MWe), ma che non hanno ancora raggiunto la completa maturità. Tra i possibili nuovi sviluppi suscita interesse il ciclo EFCC (Externally Fired Combined Cycle), che utilizza la tecnologia IFGT (Indirect Fired Gas Turbine). Esso prevede la combustione del carbone in una caldaia posta allo scarico della turbina a gas. Il calore prodotto rientra nel ciclo a gas attraverso uno scambiatore ad altissime prestazioni, realizzato con materiali ceramici, che sostituisce il normale combustore. La turbina a gas funziona quindi esclusivamente ad aria. A valle dello scambiatore ceramico i gas combusti sono inviati a una caldaia a recupero, che alimenta un ciclo a vapore bottoming, e subiscono infine trattamenti di filtraggio, desolforazione e denitrificazione prima della loro diffusione nell’atmosfera. 35
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4.5. Caratteristiche costruttive de
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Turbina a vapore MITSUBISHI da 1200
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Alimentazione cassa ugelli di turbi
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5. Impianti di condensazione 5.1. C
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Essendo tc la temperatura del vapor
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Dati e caratteristiche tecniche di
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7.2. Trasformatori Capitolo 3 - Le
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Interruttore ad aria compressa Capi
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Regolazioni ausiliarie di turbina s
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