Consiglio di Amministrazione del 23 maggio 2023
Energy transition combined cycle su licenza Energy Dome
Basato sull’innovativa tecnologia brevettata da Energy Dome™, l'Energy Transition Combined Cycle (ETCC) è un impianto ibrido che integra la generazione di energia modulabile con la capacità di accumulare energia a lungo termine e in grande quantità.
Un impianto ETCC è composto da una turbina a gas accoppiata a un ciclo basato sulla CO2, che può essere utilizzata o per immagazzinare energia dalla rete – quando la turbina a gas non è in funzione – o per recuperare calore dallo scarico della turbina a gas, migliorando le prestazioni sia in termini di carico di picco che di efficienza.
La configurazione ETCC consente all'impianto di funzionare in tre modalità differenti: Charge, Superboost e Boost.
Il ciclo ETCC è un innovativo concetto di prodotto basato sull’integrazione di componenti ben noti e collaudati:
- il Dome è una membrana gonfiabile in plastica dove viene immagazzinata la CO2 a temperatura ambiente quando la batteria è pronta per la ricarica;
- i compressori intercooler di CO2 vengono azionati da un motore elettrico durante la fase di carica, per prelevare la CO2 dal Dome e comprimerla;
- il condensatore/evaporatore liquefa la CO2 compressa durante la fase di carica e immagazzinata nei recipienti a elevata densità di energia; durante la modalità Superboost il processo viene invertito e la CO2 viene fatta evaporare prima di entrare nello scambiatore;
- la CO2 viene riscaldata nello scambiatore di calore recuperando il calore dallo scarico della turbina a gas; ciò consente un avvio molto rapido del ciclo di base;
- la turbina a CO2 è un espansore progettato da Ansaldo Energia. Utilizza CO2 come fluido di lavoro ed è collegato allo stesso generatore utilizzato come motore elettrico durante la carica.
Gli impianti ETCC, basati sulla tecnologia brevettata Energy Dome™, sono anche installabili come retrofit: le centrali a Ciclo Aperto esistenti possono essere trasformate in Energy Transition Combined Cycle plants, con vantaggi di aumento dell'efficienza, riduzione delle emissioni di CO2/kWh, supporto della rete durante le fasi critiche e ricavi aggiuntivi con l'arbitraggio energetico. Tutto questo mantenendo un tempo di avviamento rapido in modalità di funzionamento peaker.
Il concetto ETCC è stato sviluppato da Ansaldo Energia per la turbina a gas AE64.3A, con risultati eccellenti:
- +100% carico base turbina a gas in modalità Charge;
- +200% carico base turbina a gas in modalità Superboost;
- fino al 75% di maggiore efficienza in modalità Superboost.
UNA SOLUZIONE IBRIDA PER RISPONDERE ALLE ESIGENZE DELLA TRANSIZIONE ENERGETICA
L’Energy Transition Combined Cycle Ansaldo Energia, basato sulla licenza Energy Dome™, è una soluzione ibrida che supporta la rete in tre modi:
- quando opera in modalità Charge, risolve i problemi di congestione durante le ore di sovraproduzione da fonti rinnovabili;
- se gestito in modalità Superboost, consente un ramp-up molto veloce;
- quando opera in modalità Boost, svolge il ruolo di impianto di generazione modulabile.
MODALITÀ CHARGE:
Quando la turbina a gas non è in funzione, il ciclo di bottoming CO2 può essere utilizzato come stoccaggio, caricato con l'energia assorbita dalla rete, o da una fonte rinnovabile durante il suo periodo di sovrapproduzione.
La CO2 viene prelevata da un serbatoio atmosferico, il Dome, compressa e quindi conservata sotto pressione allo stato liquido a temperatura ambiente.
Questa condizione di lavoro è ideale per immagazzinare energia quando l'energia dalla rete è disponibile a basso costo.
MODALITÀ SUPERBOOST:
Quando la turbina a gas è in funzione, il calore di scarico viene utilizzato per riscaldare il flusso di CO2 scaricando l'energia immagazzinata.
La CO2 compressa durante la fase di carica viene fatta evaporare e successivamente espansa in una turbina, quindi restituita al Dome a temperatura ambiente senza emissioni in atmosfera.
Questa modalità raggiunge un'efficienza fino al 75% e raddoppia il carico di picco della turbina a gas nel ciclo aperto.
MODALITÀ BOOST:
La modalità Boost è sempre disponibile, indipendentemente dallo stato di carica dell'accumulo di energia.
In modalità Boost la turbina a gas è in funzione e il ciclo CO2 viene azionato come ciclo di base per recuperare il calore nello scarico.
Questa modalità aumenta sia il carico di picco, sia l'efficienza della turbina a gas, senza influire sul tempo di avviamento.
Grazie all'opzione Boost, l'ETCC può essere considerato un impianto di produzione di energia modulabile.
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