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Il colosso dell’energia rinnovabile continua ad avanzare in Texas, anche se i funzionari pubblici dello stato si sono fatti in quattro per proteggere gli interessi sull’energia fossile. Nell’ultima svolta, il Texas si è affermato come potenziale mercato per la nuova tecnologia di energia solare a concentrazione in grado di pompare elettricità o calore di processo industriale su base 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX, indipendentemente da ciò che fa il sole.

Il Texas è ancora uno stato carbonifero...

Ogni volta che le risorse rinnovabili battono i combustibili fossili è una grande notizia, soprattutto in Texas, dove il petrolio e il gas mantengono una salda presa sull’economia. Anche l'industria carboniera dello stato non è da meno. In un riepilogo dello stato del carbone L’anno scorso, il Texas State Comptroller Glenn Hegar ha osservato che il Texas si è classificato al secondo posto nella produzione di carbone di lignite negli Stati Uniti a partire dal 2, secondo solo al Nord Dakota. Per tutti i tipi di carbone, il Texas ha mantenuto la rispettabile posizione n. 2022.

La US Energy Information Agency rileva inoltre che il Texas è il più grande consumatore di carbone negli Stati Uniti, gran parte del quale proviene dalle miniere di carbone dello stato. “In base al tonnellaggio, la lignite del Texas rappresenta quasi un terzo del consumo di carbone dello stato”, spiega l'EIA.

L'EIA osserva inoltre che quasi nessuna della lignite del Texas viene esportata in altri stati. Tutto va bene generazione di elettricità nelle centrali elettriche statali.

Come riportato da Hegar, nel 2023 il Texas aveva 15 centrali elettriche a carbone. Con una capacità complessiva di quasi 20,000 megawatt, rappresentavano quasi l’11% della rete elettrica gestita dall’Electric Reliability Council of Texas, che copre il 90% dello stato.

… Ma il solare sta diventando forte…

Come sono cambiate le cose in un solo anno. L'organizzazione Istituto per l'economia energetica e l'analisi finanziaria (IEEFA) ha dato un’occhiata ai numeri più recenti, relativi a marzo 2024. Hanno riportato due notizie che fanno ben sperare per il futuro dell’energia a carbone in Texas.

“In primo luogo, la produzione solare ha superato la produzione del carbone per la prima volta in un mese, immettendo sulla rete 3.26 milioni di megawattora (MWh) contro i 2.96 milioni di MWh forniti dal carbone”, ha affermato l'IEEFA.

“In secondo luogo, la quota di mercato del carbone è scesa per la prima volta sotto il 10%, a poco più del 9%. Il declino è la continuazione di un declino a lungo termine iniziato dieci anni fa”, hanno continuato”, notando che la quota di mercato del solare è aumentata oltre il 10% nello stesso mese.

I dati di marzo sono ancora più impressionanti se si considera che il solare era appena un punto sullo schermo dell’ERCOT negli ultimi anni. Nel 2017 ha registrato solo lo 0.6% di tutta la domanda di elettricità.

… Ed ecco che arriva l’energia solare a concentrazione di nuova generazione

L’industria solare non può prendersi tutto il merito di aver messo da parte il carbone. Il gas naturale ha iniziato a competere con il carbone per il dominio della rete ERCOT anni prima che entrasse in scena l’industria solare.

Con un’altra svolta interessante, lo scorso novembre gli elettori del Texas hanno approvato la Proposition 7, un provvedimento elettorale che crea un nuovo fondo statale volto a sostenere la costruzione di ulteriori centrali termoelettriche. Secondo quanto riferito, la maggior parte del denaro è destinati a nuove centrali elettriche a gas naturale.

La Proposition 7 getta ancora un altro elemento nella confusione della rete ERCOT, che sta già gemendo sotto il peso delle variazioni stagionali della domanda, delle emergenze legate al clima e di una popolazione in rapido aumento, il tutto in un contesto di continuo sostegno all’energia fossile. da pubblici ufficiali.

Per aggiungere altra benzina al fuoco, i fondi previsti dalla Proposition 7 non può essere applicato alla conservazione della batteria. Questa è una brutta notizia per gli sviluppatori di energia rinnovabile, che dipendono dallo stoccaggio dell’energia per appianare gli ostacoli nella disponibilità di energia eolica e solare.

Una soluzione suggerita dal Baker Institute – un’organizzazione di politica pubblica ospitata dalla Rice University – è quella di riconfigurare l’ERCOT per ottimizzare il coordinamento tra parchi eolici e impianti fotovoltaici, contribuendo a colmare le lacune nelle risorse eoliche e solari.

Il ruolo del CSP

New tecnologia dell’energia geotermica è un'altra risorsa energetica rinnovabile con il potenziale di crescita in Texas. Tuttavia, l’anello mancante è una piattaforma di stoccaggio energetico di lunga durata e su scala industriale che possa trasformare l’energia eolica e solare in una risorsa dispacciabile 24 ore su 7, XNUMX giorni su XNUMX, al livello delle centrali elettriche convenzionali.

Gli array di batterie agli ioni di litio hanno colmato le lacune, ma forniscono solo un tempo limitato, in genere 4-6 ore. È in corso la ricerca di soluzioni a più lungo termine in grado di far fronte alla crescente ondata di risorse eoliche e solari.

La concentrazione dell’energia solare è la soluzione giusta. I sistemi di concentrazione raccolgono e focalizzano l'energia solare da campi di specchi specializzati chiamati eliostati o da vasche lunghe e curve. Lo scopo è generare calore elevato in una soluzione di sale fuso o altro mezzo, che può poi essere deviato a una stazione di generazione per azionare turbine a vapore. La soluzione riscaldata funge anche da piattaforma di accumulo dell’energia, battendo facilmente le batterie agli ioni di litio con una durata di otto ore o più.

Il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti ha presentato cinque progetti di concentrazione solare durante l’amministrazione Obama, nella speranza che ciò accada rilanciare l’industria nazionale dei CSP. La tecnologia ha preso piede in altre parti del mondo, anche negli ambienti desertici dove mantenendo puliti i collettori aggiunge ancora un altro livello di spesa.

L’industria solare statunitense è stata meno entusiasta, ma il Dipartimento dell’Energia ha trovato una soluzione volta ad attirare l’attenzione degli investitori. Hanno rivolto l'attenzione alle tecnologie di prossima generazione alzare il fuoco e ridurre l’ingombro fisico dei sistemi di concentrazione.

La chiave è usare anidride carbonica supercritica per azionare le turbine, invece del vapore. Quando riscaldata e pressurizzata fino a raggiungere uno stato critico, l'anidride carbonica assume uno stato fluido. Secondo il Dipartimento dell’Energia, l’sCO2 potrebbe far funzionare una turbina circa il 10% in più rispetto al vapore.

Il CSP di nuova generazione potrebbe essere la prossima grande novità in Texas

Oltre al miglioramento dell’efficienza c’è una sorprendente riduzione delle dimensioni della turbina. Come descritto dal Dipartimento dell’Energia, una turbina sCO2 è circa 1/10 delle dimensioni di una turbina convenzionale. Oltre a risparmiare denaro sui materiali e sui costi di produzione, le turbine più piccole consentono di prendere in considerazione una gamma più ampia di siti per i sistemi solari a concentrazione, di cui gli impianti industriali sono un esempio lampante.

Ciò sarebbe una buona soluzione per il Texas, dove il settore industriale rappresenta una parte significativa del consumo energetico.

“Il Texas guida la nazione nel consumo di energia in tutti i settori ed è il più grande stato consumatore di energia nella nazione”, ha riferito l’EIA statunitense la scorsa estate. “Il settore industriale, comprese le raffinerie e gli impianti petrolchimici dello Stato, rappresenta più della metà del consumo energetico dello Stato e il 23% del consumo energetico totale del settore industriale della nazione”.

Ed è qui che la cosa diventa interessante. I sistemi di concentrazione rientrano nella categoria dispacciabile, quindi è possibile che possano beneficiare di un sostegno finanziario ai sensi della Proposition 7. Si dà il caso che il nuovo Vetrina della sCO2 sta appena cominciando ad accendersi a San Antonio, in Texas. Nei prossimi mesi l’impianto raggiungerà la piena potenza.

L'azienda texana GTI Energy è partner del progetto e ha alcune cose carine da dire sul loro sistema sCO2. “Può funzionare utilizzando una vasta gamma di fonti di calore a basse e zero emissioni– compresi gli scarichi delle turbine, il solare concentrato, la combustione di biomasse, le fonti geotermiche e nucleari – e possono supportare la stabilità e la resilienza della rete con una risposta rapida ai cambiamenti nella domanda di energia, favorendo la decarbonizzazione industriale”.

Interessante! Nell’ultimo sviluppo, il Dipartimento dell’Energia ha appena annunciato un nuovo round di finanziamenti da 30 milioni di dollari per nuovi progetti solari a concentrazione in tre aree tematiche, una delle quali è destinata a nuove turbomacchine a sCO2. I vincitori avranno il compito di gettare le basi per raggiungere 0.02 dollari per kilowattora per il costo livellato del calore e 0.05 dollari per kilowattora per il costo dell’elettricità, entro il 2030.

Tieni d'occhio la società californiana CSP Heliogen. Nel 2020 la startup ha ricevuto 39 milioni di dollari per collegare il suo Sistema CSP con particelle ceramiche con sCO2. Lo scorso dicembre l'azienda ha annunciato una pietra miliare per la sua elevata efficienza software di monitoraggio dell'eliostato, che prevede di concedere in licenza in tutto il settore CSP.

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Foto: L'azienda californiana Heliogen sta sviluppando un sistema di energia solare a concentrazione di particelle ceramiche di prossima generazione in grado di far funzionare un sistema sCO2 per decarbonizzare le attività industriali (per gentile concessione di Heliogen).

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• Fonte: https://cleantechnica.com/2024/04/06/solar-beats-coal-in-fossil-friendly-texas-despite-fossil-friends/