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Energia solare concentrata (CSP)

1870
  • Auguste Mouchout
Impianto solare a concentrazione con specchi e turbina a vapore di Auguste Mouchout.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

Concentrated solar power systems use mirrors or lenses to concentrate a large area of sunlight onto a receiver. The concentrated light heats a fluid, which then drives a heat engine (usually a steam turbine) connected to an electrical power generator. This method contrasts with photovoltaics, which convert light directly into electricity. CSP allows for accumulo di energia termica.

Concentrated solar power technology harnesses thermal energy from the sun. There are several primary designs. Parabolic troughs use curved mirrors to focus sunlight onto a receiver tube running along the focal line, heating a fluid (like synthetic oil) that passes through it. Solar power towers, or central receivers, use a large field of computer-controlled mirrors called heliostats to track the sun and reflect its light onto a central receiver atop a tower. This receiver contains a heat-transfer fluid, such as molten salt, which can reach very high temperatures (over 565 °C). Dish-Stirling systems use a parabolic dish to focus sunlight onto a receiver at the dish’s focal point, where it heats a gas (like hydrogen or helium) to drive a Stirling engine. A key advantage of CSP, particularly tower and trough designs, is the ability to integrate accumulo di energia termica. The heated fluid, often molten salt, can be stored in large insulated tanks. This stored heat can be used to generate steam and produce electricity whenever needed, including at night or during cloudy periods, making CSP a more dispatchable form of solar energy compared to photovoltaics.

Le radici storiche del CSP risalgono a secoli fa, con le leggende di Archimede che utilizzava gli specchi per dare fuoco alle navi.

UNESCO Nomenclature: 3322
Ingegneria energetica

Tipo

Il primo moderno motore a vapore solare fu costruito da Auguste Mouchout negli anni '60 dell'Ottocento.

Interruzione

Incrementale

Utilizzo

Nicchia/Specializzato

Precursori

  • comprensione dell'ottica e della riflessione (antica Grecia)
  • invenzione della macchina a vapore (XVIII secolo)
  • sviluppo della termodinamica
  • progressi nella scienza dei materiali per fluidi e ricevitori ad alta temperatura

Applicazioni

  • produzione di energia elettrica su scala industriale
  • accumulo di energia termica per potenza distribuibile
  • solar-powered desalination plants
  • generazione di calore di processo industriale
  • produzione di combustibili solari come l'idrogeno

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

  • CSP di nuova generazione che utilizza turbine a CO2 supercritica per una maggiore efficienza
  • impianti ibridi CSP-FV per un uso ottimizzato del territorio e della produzione di energia
  • sistemi CSP modulari e a basso costo per comunità remote
  • utilizzo di csp per la produzione termochimica di idrogeno
  • integrazione del csp con processi industriali che richiedono calore ad alta temperatura
  • progetti avanzati di eliostati che utilizzano l'intelligenza artificiale per un tracciamento ottimale
  • csp-powered cattura diretta dall'aria of carbon dioxide
  • soluzioni di accumulo di energia termica sotterranea per csp
  • utilizzo di csp per processi di riciclaggio e trattamento dei rifiuti
  • impianti CSP galleggianti su bacini idrici per ridurre l'evaporazione e l'uso del suolo
Related to: CSP, concentrated solar power, heliostat, parabolic trough, solar tower, motore Stirling, thermal energy storage, molten salt, dispatchable power, renewable energy.

Contesto storico

Energia solare concentrata (CSP)

1850
1850
1860
1870
1876
1882-01-01
1886-04-23
1850
1850
1850
1867
1875-01-01
1881
1884
1890

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

decimo anno anniversario

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