![solare concentrazione](https://staticgeopop.akamaized.net/wp-content/uploads/sites/32/2023/07/solare-concentrazione.jpg)
Gli impianti solari a concentrazione, anche chiamati solare termodinamici o solare termoelettrici, sono sistemi ad alta temperatura che convertono l'energia solare in energia elettrica. Questi impianti sono tipicamente di grandi dimensioni e sfruttano delle superfici riflettenti – degli specchi – per inviare i raggi luminosi in un unico ricevitore. In questo ricevitore i raggi scaldano un fluido, convertendo l'energia solare in energia termica, successivamente in meccanica ed, infine, in elettrica. Vediamo insieme che tipi di impianti esistono e alcuni esempi in Italia e nel mondo.
Il funzionamento degli impianti a concentrazione
Gli impianti a concentrazione si chiamano così perché focalizzano la luce solare in un punto tramite l'uso di uno o più collettori. Questi collettori non sono altro che superfici riflettenti che evitano di assorbire energia e di disperderla sotto forma di calore. L'energia solare viene quindi focalizzata su un tubo non riflettente all'interno del quale scorre un fluido chiamato termovettore (solitamente olio diatermico o sali fusi) che assorbe la radiazione luminosa e si scalda.
Il calore recuperato dal fluido termovettore viene poi trasferito ad un secondo fluido tramite uno scambiatore di calore. Il secondo fluido, infine, alimenta una turbina a vapore, dove l'energia termica viene trasformata in energia meccanica e, successivamente, in energia elettrica grazie ad un alternatore. Essendo impianti di grandi dimensioni e avendo serbatoi termici che accumulano calore, questi impianti possono produrre energia anche di notte o con cielo coperto.
Tipologie di collettori
Esistono vari tipi di collettori: dai collettori parabolici lineari, ai collettori a riflettore Fresnel, dai collettori a torre a quelli parabolico-lineari.
Collettori parabolici lineari
I collettori parabolici lineari sono pannelli ricurvi che riflettono la luce su di un asse centrale, dove scorre il fluido termovettore. Il fluido viene riscaldato dall'energia solare fino a raggiungere circa 150-300 ºC. Questi pannelli ricurvi seguono il Sole durante la giornata per massimizzare l'energia prodotta.
![collettori parabolici lineari](https://staticgeopop.akamaized.net/wp-content/uploads/sites/32/2023/07/collettori-parabolici-lineari.jpg)
Collettori a riflettore Fresnel
Esistono poi i collettori a specchi lineari a riflettore Fresnel. Sono composti da diverse file di specchi piani inclinati che focalizzano la radiazione solare su tubi sopraelevati. Sfruttano il principio della lente di Fresnel, inventata da Augustin-Jean Fresnel nel 1827, che permette di costruire ottiche meno ingombranti e spesso impiegate nei fari. All'interno dei tubi scorre il fluido termovettore che alimenta una turbina vapore come descritto in precedenza. I vantaggi sono molteplici: hanno una maggiore superficie riflettente a parità di superficie utilizzata rispetto alla soluzione precedente e gli specchi piani sono più economici dei precedenti.
![lente-fresnel](https://staticgeopop.akamaized.net/wp-content/uploads/sites/32/2023/08/lente-fresnel.jpg)
Collettori a torre
I collettori a torre sono sistemi di specchi riflettenti che focalizzano la radiazione in un solo ricevitore centrale, posto sulla sommità di una torre. Anche in questo caso i collettori inseguono il Sole per massimizzare l'efficienza.
![collettore a torre](https://staticgeopop.akamaized.net/wp-content/uploads/sites/32/2023/07/collettore-a-torre.jpeg)
Collettori parabolico-circolari
Infine i collettori parabolico-circolari sono costituiti da pannelli a forma di calotta sferica – dove il fluido termovettore è focalizzato in un solo punto, chiamato fuoco. I pannelli inseguono il Sole per massimizzare l'efficienza e poiché concentrano l'energia in un solo punto, raggiungono temperature più elevate.
![collettori parabolico-circolari](https://staticgeopop.akamaized.net/wp-content/uploads/sites/32/2023/07/collettori-parabolico-circolari.jpg)
Gli impianti nel mondo e in Italia
In funzione dal 1970, il forno solare di Odeillo situato nei Pirenei Orientali francesi può raggiungere temperature di 3500 °C. Questo impianto sfrutta dei collettori parabolici e il calore fornito può essere utilizzato per generare elettricità, produrre idrogeno o nanomateriali, e fondere l'acciaio.
![forno solare](https://staticgeopop.akamaized.net/wp-content/uploads/sites/32/2023/07/forno-solare.jpg)
In California è in funzione uno dei sistemi più grandi al mondo: il(SEGS), un impianto a che comprende quasi un milione di collettori parabolici lineari. Dal 1984 in poi si sono costruiti diversi impianti in tre zone, per un totale di 354 MW.
![Solar Energy Generating Systems ](https://staticgeopop.akamaized.net/wp-content/uploads/sites/32/2023/07/Solar-Energy-Generating-Systemsnbsp.jpg)
Sempre in California c'è il Ivanpah Solar Electric Generating System che sfrutta i collettori a torre. Questo impianto è operativo dal 2014 e ha una potenza netta di 377 MW.
![ivanpah](https://staticgeopop.akamaized.net/wp-content/uploads/sites/32/2023/07/ivanpah.jpg)
E in Italia? Dal 2010 a Priolo Gargallo, in provincia di Siracusa, è operativa la centrale solare termodinamica Archimede, presso la Centrale Elettrica ENEL Archimede. Si tratta di un impianto di piccole dimensioni, 5 MW, con collettori parabolico-lineari per soddisfare il fabbisongo di 4000 famiglie. Questo impianto è il primo al mondo ad utilizzare la tecnologia dei sali fusi integrata con un impianto a ciclo combinato a gas.