La centrale solare termica nel Mojave brilla meno del sole del deserto

16 Settembre 2014

L’impianto. Il deserto di Mojave è uno dei luoghi più desolati del pianeta. Ha una superficie pari a circa due quinti dell’Italia. Si estende in quattro stati americani: California, Nevada, Utah e Arizona. E’ stato reso celebre dai western. La Death Valley, California, è uno dei suoi luoghi cult. Di giorno, in estate, si possono superare abbondantemente i 55°C. In inverno non si scende al di sotto dei 21-32. La notte, in compenso, è freddissima sempre.

Un posto ideale per produrre energia elettrica di origine solare. Ivanpah è situata a 60 miglia a sud ovest di Las Vegas. Lì, nel febbraio di quest’anno, è entrata in servizio commerciale una centrale elettrica solare, una cosiddetta solare termica. Trecentomila eliostati, a due superfici riflettenti, raccolgono, concentrano e indirizzano l’irradiazione solare verso tre boilers, situato ciascuno su una torre alta 140 m. Il calore scalda l’acqua, e produce vapore. A sua volta, il vapore muove le turbine, che a loro volta fanno girare l’elettro-generatore. Questa parte dell’impianto è quanto di più tradizionale possa pensarsi: la turbina rotante a vapore ad alta velocità di Parsons risale al 1884. Gli eliostati sono motorizzati. Guidati da un computer, e da un programma che immagino gigantesco, seguono il sole e posizionano le superfici riflettenti in modo tale da ottenere, in ciascun momento della giornata, il massimo di concentrazione dell’energia. La potenza installata nominale è di 392 MW. Quella che consuma l’impianto per il proprio funzionamento è di 15 MW. Inoltre, tenuto conto della variabilità durante il giorno, e le stagioni, dell’intensità della irradiazione solare, e del fatto che durante la notte non c’è irradiamento, la potenza effettiva disponibile (dichiarata) è di circa il 29,4% della nominale.

In altri termini: la potenza effettiva dell’impianto è equivalente a quella di una centrale da 111 MW che funzioni continuamente. Per confronto: una termica a gas a ciclo combinato in genere supera i 1000 MW. Una nucleare di terza generazione plus sta intorno a 1.700 MW. Una centrale a carbone a letto fluido intorno ai 1200 MW. Quindi Ivanpah è un impianto di generazione di elettricità piuttosto piccolo. Come tutti quelli da sorgenti rinnovabili, d’altronde.

L’investimento. Il capital cost dichiarato è di 2,2 Miliardi di US$. Cui si dovrebbero sommare i 446 M US$ per nuove linee AT, che sono state necessarie per collegare l’impianto alla rete elettrica della California. Ed altre spese, peraltro non rivelate.

Considerando solo il primo dato, si ottiene una spesa in conto capitale di 5.835 US$ per kW di potenza nominale installata. Ma poiché il capacity factor è inferiore al 30%, il costo in conto capitale per ogni kW (vero) installato è di circa 20.000 US$. Da confrontare con un impianto a carbone (2.700), a gas a ciclo combinato (885), nucleare (4.800), e eolico terrestre (stima AIE di 2.075, manifestamente di molto inferiore al valore reale).

Tutto incluso (manutenzione, personale, affitti terreno, oneri finanziari, ecc), e considerando una vita utile dell’impianto pari a 25 anni, ogni MWh prodotto da questo impianto costerà (supponendo il tasso di sconto costante al 5%), 195 US$. Con un impianto a carbone si spenderebbero 60$, con il gas 15 $, e 71 $ col nucleare. L’eolico costerebbe (ma sono balle AIE) 64 $. Insomma, dal punto di vista dei costi per ogni unità di energia prodotta, è pura e semplice follia. E lo è anche l’ingentissimo up-front, cioè la mostruosa somma che si è spesa per costruire e avviare l’impianto.

La domanda sorge spontanea: perché, allora, lo si è costruito? Semplice. Paga tutto l’utente. L’impianto è sussidiato dal governo. Che significa: il governo privilegia dei privati e garantisce loro una rendita sicura per 25 anni. A spese di quello sciocco contribuente che pensa di poter fare qualcosa di serio per l’ambiente. Rendita sicura? Certo. Perché viene pagata dal sovrapprezzo che gli utilizzatori si trovano sulla bolletta mensile. Esattamente come da noi.

I favoritismi dell’amministrazione Obama. Obama, dopo i fallimenti del fotovoltaico solare (sussidiato con oltre 10 Miliardi di dollari e spazzato via dalla concorrenza cinese), cercava il riscatto. L’ha ottenuto con questo impianto. Ha concesso una garanzia del governo sul capitale investito pari a 1,6 Miliardi. I cui costi li paga non il padrone di Ivanpah, ma il contribuente americano. Ha concesso sussidi sotto forma di crediti di imposta. Ha affittato il terreno demaniale su cui sorge l’impianto a un prezzo annuo 332 volte più basso di quello che pagano le altre aziende elettriche per impianti tradizionali. Ed innumerevoli sono le altre facilitazioni. La California vuole raggiungere il 33% di energia elettrica prodotta da rinnovabili entro il 2020, ciò porterà ad un incremento della bolletta calcolata in un 27%. Sono, i californiani, sulla strada di rendere l’energia tanto costosa quanto hanno fatto gli europei. Poi gli capiterà, come qui da noi, di chiedersi come mai in 5 anni la produzione industriale è calata del 25%.

I vantaggi ambientali promessi dall’impianto. Cito dal documento “Ivanpah Fact Sheet” reperibile da chiunque sul sito. a) Uso efficiente del terreno: serve meno terreno che per altre tecnologie in competizione, in particolare il fotovoltaico ed eolico. b) Miglioramento della qualità dell’aria, per assenza di emissioni, in particolare di CO2. La prima stima comunicata fu di un risparmio di 400.000 ton / anno di CO2 ogni anno. In realtà il dato non compare più sul sito, e vedremo perché. c) Minor consumo d’acqua, in quanto il sistema di condensazione del vapore che muove la turbina è ad aria. E, d) limitato impatto sul terreno: gli eliostati sono semplicemente piantati, non è stato necessario pavimentare il suolo, e dunque la vegetazione naturale del posto (bassa e rada) coesiste coll’impianto stesso.

Quanto sono veri i vantaggi ambientali? Come sempre, l’informazione presentata a supporto di un progetto amato dall’ambientalismo militante, è ambigua. E, se propriamente non si può parlare di bugie, certo è assai fuorviante. Insomma, delle mezze verità sapientemente propalate. Vediamo perché.

Minor uso del terreno. Vero, se paragonato al fotovoltaico e all’eolico. Infatti, un sito eolico di pari potenza richiederebbe 10-15 volte tanto terreno. Ma falso, falsissimo, se paragonata a impianti tradizionali. Ivanpah si estente su 3.471 acri (14,5 Kmq). Ha, come abbiamo visto, una potenza equivalente a 111 MW. Ma una centrale nucleare di questa potenza richiederebbe solo 38 acri di superficie. Una centrale a ciclo combinato a gas di 1000 MW (nove volte più potente) richiederebbe 50 acri. Cioè 630 volte meno terreno di quello necessario all’impianto di Ivanpah. Se si volesse installare in Italia la stessa tecnologia, e si volesse sostituire l’intero parco di centrali termoelettriche tradizionali (circa 75 000 MW totali), e tenuto anche conto dell’assai minore valore del capacity factor, si dovrebbe usare una superficie intorno ai 10.000 Kmq. All’incirca mezzo Lazio. Assolutamente infattibile.

Miglioramento della qualità dell’aria. L’impianto non è esattamente a zero emissioni. Per poter garantire un funzionamento continuo, e non potendo mantenere, di notte, pressione e temperatura del boiler ai valori necessari, causa dispersione termica, si è costretti ad usare una caldaia per produrre calore. Alimentata a gas. Il progetto originale parlava di un’ora sola al giorno. Di fatto, ad esercizio commerciale iniziato, ne servono 4,5 circa. Errore di progetto? O bugia detta in sede di presentazione dell’impianto per farlo apparire più appetibile all’opinione pubblica? Non saprei. Fatto sta che le 400.000 tonnellate in meno di emissioni promesse di certo vengono ridotte assai. Di quanto? Non è dato sapere: è un segreto custodito meglio della combinazione dei forzieri di Fort Knox. Si dirà: anche fossero di meno, è pur sempre un bel risultato, no? Beh: no. L’anno scorso sono andate in atmosfera 33.000 miliardi di tonnellate di CO2 (in aumento costante). Prendendo per buono quanto promesso da Ivanpah, le 400.000 tonnellate rappresentano lo 0,00000121 % del totale di anidride carbonica immessa nell’atmosfera. In parole: poco più di una milionesima parte del totale. Assolutamente ridicolo, come risultato. Poiché, infine, l’energy pay back dell’impianto è ignoto (ma sospetto possa essere dell’ordine di qualche anno, forse una decina), questa milionesima parte potrà essere conteggiata come beneficio ambientale reale non prima del 2020 – 2025. Diamo per dimostrati gli altri due vantaggi reclamati, anche se si potrebbe contestarne in parte l’assunto.

Ci sono altri inconvenienti di natura ambientale? Sì, ma vengono accuratamente tenuti riservati. E la riservatezza è tale da sfiorare l’idea che siano volutamente stati nascosti dalla lobby ambientalista. Intanto: il deserto di Mojave è definito in tutte le pubblicazioni ambientaliste americane come il “fragile desert”. Eppure si è concesso di violentare questo fragile ambiente con un impianto di dimensioni assurde. Qualsiasi ambientalista vero si sarebbe opposto. Invece, tutti entusiasti. Interesse? Cecità? Innamoramento da rinnovabili? Stupidità? Fate voi. Si è inoltre scoperto, durante un assessment biologico, che l’impianto provoca una strage di insetti e uccelli. E’ facile da capire. La luce riflessa dagli eliostati attira gli insetti, che sono inseguiti da piccoli uccelli, a loro volta obbiettivo di più grandi predatori. Siccome la temperatura dei raggi concentrati e diretti al boiler arriva anche oltre i 700°C, l’impianto si comporta come un gigantesco barbecue. Un anti-insetti e anti-uccelli di efficacia senza pari. Ho visto delle foto di uccelli anche di grosse dimensioni: carbonizzati.

Il rapporto è andato dritto dritto al US Fish and Wildlife Service. Ma è stato classificato confidential. Un comportamento perfettamente analogo a quello tenuto quando si è strumentalmente mostrato gli uccelli ricoperti di petrolio e morenti sulle spiagge, riprodotti in milioni di foto su tutti i media del mondo, a causa del disastro della Deepwater Horizon nel Golfo del Messico o della Prestige sulle coste spagnole, vero? Per la causa, i credenti fanatici fanno di tutto. Ci sono uccelli utili alla causa, da mostrare. Ed altri, dannosi, da nascondere. By the way: il rapporto riporta testualmente “despite repeated requests, we have been unsuccessful in obtaining technical data relating to the temperature associated with solar flux at the Ivanpah facility.” Sembra quasi di avere a che fare con I padroni del big oil. Invece, i proprietari di Ivanpah sono ambientalisti a 120 Carati, benedetti da Obama e da tutta la santa chiesa ambientalista d’America e del Mondo.

Conclusioni. Il solare termico viene propagandato come il futuro delle rinnovabili. Dal punto di vista ingegneristico ed economico, è una mostruosità. Per le dimensioni ed il consumo del territorio che ne consegue. Per la ridottissima efficienza. Perché non elimina la necessità di impianti ausiliari di tipo tradizionale. Per la ricaduta occupazionale: si sono investiti miliardi di dollari, e gli impiegati che ci lavorano a tempo pieno sono 65. Per i costi, assolutamente folli in relazione ai ridicoli benefici ambientali ottenuti.

D’altronde, come potrebbe essere diverso? E’ il prodotto del sogno, interessato, dei ministri di una religione assolutista di nome ambientalismo.

Mario Giardini

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9 commenti su “La centrale solare termica nel Mojave brilla meno del sole del deserto
  1. I passaggi più salienti dell’articolo riportano ciò che l’Associazione Intercomunale Lucania, contrastando la realizzazione di un impianto “solare termodinamico” in Regione Basilicata, ha sempre sostenuto e non solamente a parole, ma tramite perizie e relazioni tecniche redatte tramite il supporto del mondo scientifico e accademico.

  2. giuseppe ha detto:

    dott. Giardini quindi meglio tornare al vecchio carbone? ne riparliamo tra cento anni (o meno). A quel punto ci chiederemo: all’epoca, forse era meglio pagare un pò di più l’energia, forse era meglio “sopportare” qualche impianto eolico o termodinamico o fotovoltaico

  3. IL “SOLARE TERMODINAMICO” UTILIZZA UNA TECNOLOGIA “PULITA”?
    IL CASO BASILICATA

    Il solare termodinamico, molto spesso affiancato con centrali termoelettriche a gas metano come previsto nella Regione Basilicata, rappresenterebbe in Italia, con molta probabilità di non sbagliare, una pura speculazione. Non risolve il problema energetico, ma devasta interi territori.

    L’Italia non è l’Arabia Saudita, non presenta aree desertiche quali uniche possibili aree che consentono una razionale collocazione di tali impianti nel rispetto dell’Ambiente, del Paesaggio, del Suolo con un idoneo valore di irraggiamento solare diretto (DNI). Per la Basilicata è previsto un impianto della potenza elettrica di 50 MW con l’occupazione di oltre 226 ettari (2.260.000 metri quadri) di terreni fertili ed irrigui. L’ara di impronta dell’impianto occuperebbe ben 15 pozzi artesiani dei 19 previsti nell’area circostante.

    Pensare all’Italia per acquisire competenze sul “solare termodinamico” ed esportarle nei paesi arabici, come sostiene l’ANEST, non rappresenterebbe un modo sensato di affrontare il problema energetico. Sembra invece un modo attento e preciso per fare affari a discapito di interi territori con tecnologie devastanti per un’area agricola. Impianti chiamati “solari termodinamici” pur non essendo “termodinamici puri” poiché ricorrono anche alla combustione di ingenti quantità di gas metano (con emissioni in atmosfera di inquinanti) per assicurarne un funzionamento in continuità e sicurezza.

    L’aggravante, nella Regione Basilicata, è rappresentato dall’uso di decine di migliaia di metri cubi di olio diatermico ad altissimo impatto ambientale con potenziali rischi in caso di sversamenti al Suolo e non solo. L’impianto, nella regione Basilicata, è soggetto alle Direttive Seveso per essere classificata con attività a rischio in incidente rilevante, ma ovviamente c’è chi sostiene che l’attività industriale è sicura. Peccato però che non si conoscono attività industriali immune da possibili guasti ed avarie nel processo industriale con conseguenze tutt’altro che rassicuranti.

    Un impianto solare a tecnologia fotovoltaica trasforma energia solare in energia elettrica in modo pulito, mentre un impianto solare a tecnologia termodinamica che ricorre all’uso degli olii diatermici e alla combustione ausiliaria di gas metano, trasforma energia solare in energia termica e quindi in energia elettrica in modo tutt’altro che interamente pulito. Presenta infatti emissioni in atmosfera di benzene, fenolo, ossidi di azoto …. E’ pulito tutto ciò? Non mi pare.

    Gli impianti interamente rinnovabili sono un’altra cosa e il modo per affrontare il problema energetico (risparmio di energia, efficienza energetica, impianti alimentati da fonte rinnovabile prevalentemente concepiti per l’autoconsumo) viaggia su un binario differente da quello delineato dagli impianti “solari termodinamici” che farebbero meglio a definirli, quando ibridi come per la regione Basilicata, con la dizione di centrali termoelettriche ibride alimentate da fonte rinnovabile solare e da fonte fossile (quindi non rinnovabile) qual è il GAS metano.

    L’Associazione Intercomunale Lucania continua la sua battaglia, cercando di far comprendere che i benefici sono rivolti a tutti. Evitare atti di sciacallaggio significa evitare “precedenti” sul proprio Territorio che altri potrebbero follemente emulare.

  4. GRAZIE a Mario GIARDINI per il suo OTTIMO articolo.
    Ben scritto e ben documentato.

    Complimenti e riconoscenti per il suo serio lavoro di informazione.

  5. Mario Giardini ha detto:

    Giuseppe

    L’articolo vuole semplicemente dimostrare che il solare termodinamico non è, nè può essere, per ragioni economiche e tecniche, una delle tecnologie sostitutive per fornire quantità importanti dell’energia di cui il pianeta, soprattutto la sua parte più povera, ha bisogno.

    Per certo nè io nè lei potremo riparlarne fra cento anni. Ma è certo che fra cento anni la fisica non sarà cambiata. E

    la fisica dice che la densità di energia solare per unità di superficie del pianeta è così bassa, variabile, ed intermittente, che qualsiasi tecnologia che voglia trasformarla in energia elettrica o di altra forma, fornirà quantità basse, variabili, ed intermittenti, con tutti i problemi di costi e dimensioni, da me elencati, ancora presenti ed invariati.

  6. giuseppe ha detto:

    Mario
    la fisica non cambia ma la tecnologia si, va avanti. Migliorano l’efficienza di produzione, gli accumuli, e tutti i componenti. Quindi aumenta la produzione, diminuisce l’intermittenza, diminuiscono i costi. Da un motore a scoppio o da una turbina, un secolo fa si riusciva a malapena a estrarre il 5-8% dell’energia che si immetteva con il combustibile. Oggi questi valori hanno superato il 30%-40% e continua a migliorare (per alcuni prototipi di turbine, si parla di valori che sfiorano il 60%).
    Può darsi che le attuali fonti di energia rinnovabile non siano la soluzione al problema energia, ma fino a quando non l’avremo trovata (fusione nucleare?) penso sia meglio sopportare FV e Co., sia meglio pagare un pò di più l’energia, piuttosto che continuare a bruciare carbone, gas e Co.

  7. Mario Giardini ha detto:

    Che la tecnologia migliori e si affini è indiscutibile.

    Ma non è il punto centrale dell’articolo.

    Se io ho al massimo 150 W di energia solare incidente (in media) per metro quadrato, anche quando avrò una tecnologia perfetta (recupero il calore al 100% e lo trasformo con un rendimento al 100%), non ricaverò mai più di 150 W per metro quadro.

    Dopo di ché, basta un po’ di aritmetica elementare per calcolare di quante migliaia di kmq avrò bisogno per fornire al paese l’energia che mi serve. E per dimostrare l’infattibilità della cosa.

    Indipendentemente dal livello tecnologico raggiunto.

    In quanto al “penso sia meglio pagare un po’ di più” mi spiace essere franco: spendere le cifre che si spendono, e buttare i soldi in questo modo, per ottenere le ridicole riduzioni di emissioni che fv ed eolico permettono di ottenre, è un puro e semplice delitto contro l’umanità.

  8. giuseppe ha detto:

    Mario
    la potenza incidente globale del sole è di 850-950W/m2 nel Sud Italia, mentre la potenza incidente diretta (DNI)è di 700-800W/m2 nella stessa area (150W/m2 è la potenza che sviluppa un pannello fotovoltaico attuale con tecnologia standard nelle condizioni STC). Quando io ho scritto “sopportare FV e Co.” intendevo proprio sopportare alla vista, sopportare l’ingombro di tali impianti. E facendo 2 conti veloci la superficie necessaria non è abnorme (per il termodinamico è meno della metà del FV). Considerando i miglioramenti della tecnica questa superficie è destinata a diminuire anno per anno. Il vero problema è la non programmabilità, ovvero l’accumulo. Allo stato attuale, problema in parte risolto dagli impianti solare termodinamico. Comunque, dall’ultimo periodo della sua risposta, mi sembra di capire che lei è contrario a tutte le fonti rinnovabili. E’ uno di quelli che vuole continuare a bruciare le fossili fino a quando con la bacchetta magica (se non c’è ricerca è applicazione è l’unico modo per arrivare alla soluzione) non si trova la soluzione definitiva. Lo vada a dire agli abitanti di Brindisi o Vado Ligure.

  9. Associazione Intercomunale Lucania ha detto:

    In linea con l’articolo del Dott. Mario Giardini, si legga il seguente articolo intitolato: La “follia del solare termodinamico”. Ecco perché la centrale di Palazzo San Gervasio è molto meno “solare” di quanto la si vorrebbe far apparire.

    http://basilicata.basilicata24.it/lopinione/interventi-commenti/follia-solare-termodinamico-15161.php

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8 Marzo 2014

Chi siamo e cosa vogliamo

Sviluppo economico e sociale imbavagliato. Veti incrociati e decisioni amministrative nel limbo. Politicizzazione del fenomeno Nimby. Degenerazione della fisiologica contestazione. Per reagire a questo stato di cose,  con un gruppo di volenterosi abbiamo dato vita ad un movimento culturale, mettendo al centro