offrono instant-on energia mobile compatto, silenzioso, economico, durevole, e matchlessly efficiente

Ottant’anni fa, la prima turbina a gas industriale al mondo iniziò a generare elettricità in una centrale elettrica comunale a Neuchâtel, in Svizzera. La macchina, installata da Brown Boveri, scaricava lo scarico senza utilizzare il suo calore e il compressore della turbina consumava quasi tre quarti della potenza generata. Ciò ha comportato un’efficienza di appena il 17 per cento, o circa 4 MW.

L’interruzione della seconda guerra mondiale e le difficoltà economiche che seguirono fecero della turbina di Neuchâtel un’eccezione pionieristica fino al 1949, quando Westinghouse e General Electric introdussero i loro primi progetti a bassa capacità. Non c’era fretta di installarli, poiché il mercato della generazione era dominato da grandi impianti a carbone. Nel 1960 la turbina a gas più potente raggiunse i 20 MW, ancora un ordine di grandezza inferiore alla produzione della maggior parte dei turbogeneratori a vapore.

Nel novembre del 1965, il grande blackout elettrico nel nord-est degli Stati Uniti cambiò molte menti: Le turbine a gas potrebbero funzionare a pieno carico in pochi minuti. Ma l’aumento dei prezzi del petrolio e del gas e il rallentamento della domanda di elettricità hanno impedito una rapida espansione della nuova tecnologia.

Il cambiamento è venuto solo durante la fine del 1980. Dal 1990 quasi la metà di tutte le nuove capacità installate negli Stati Uniti era in turbine a gas di crescente potenza, affidabilità ed efficienza. Ma anche efficienze superiori al 40% – corrispondenti ai migliori generatori di turbo a vapore di oggi-producono gas di scarico di circa 600 °C, abbastanza caldi da generare vapore in una turbina a vapore collegata. Queste turbine a gas a ciclo combinato (CCGT) sono arrivate alla fine degli anni ‘ 60 e le loro migliori efficienze ora superano il 60%. Nessun altro primo motore è meno dispendioso.

Le turbine a gas sono ora molto più potenti. Siemens offre ora un CCGT per la generazione di utilità valutato a 593 MW, quasi 40 volte più potente della macchina di Neuchâtel e funzionante con un’efficienza del 63%. Il 9HA di GE eroga 571 MW in generazione a ciclo semplice e 661 MW (efficienza del 63,5%) tramite CCGT.

La loro disponibilità quasi istantanea rende le turbine a gas i fornitori ideali di potenza di picco e i migliori backup per la nuova generazione intermittente di energia eolica e solare. Negli Stati Uniti sono ora di gran lunga la scelta più conveniente per le nuove capacità di generazione. Il costo di capitale livellato dell’elettricità—una misura del costo di vita di un progetto energetico—per la nuova generazione che entra in servizio nel 2023 è previsto essere di circa US US 60 per megawattora per i turbogeneratori a vapore a carbone con parziale cattura del carbonio, $48/MWh per il solare fotovoltaico e $40/MWh per l’eolico onshore-ma meno di $30/MWh per le turbine a gas convenzionali e meno di $10/MWh per i CCGT.

Le turbine a gas sono anche utilizzate per la produzione combinata di elettricità e calore, che è richiesta in molte industrie e viene utilizzata per energizzare i sistemi di riscaldamento centralizzato in molte grandi città europee. Queste turbine sono state anche utilizzate per riscaldare e illuminare ampie serre olandesi, che beneficiano inoltre del loro uso dell’anidride carbonica generata per accelerare la crescita delle verdure. Le turbine a gas gestiscono anche compressori in molte imprese industriali e nelle stazioni di pompaggio di condotte a lunga distanza. Il verdetto è chiaro: Nessun’altra macchina a combustione combina così tanti vantaggi come le moderne turbine a gas. Sono compatti, facili da trasportare e installare, relativamente silenziosi, economici ed efficienti, offrono un’alimentazione quasi istantanea e possono funzionare senza raffreddamento ad acqua. Tutto ciò li rende il primo motore stazionario senza rivali.

E la loro longevità? La turbina di Neuchâtel è stata dismessa nel 2002, dopo 63 anni di funzionamento—non a causa di un guasto alla macchina, ma a causa di un generatore danneggiato.

Questo articolo appare nel numero di stampa di dicembre 2019 come “Turbine a gas superefficienti.”

Questo articolo è stato corretto il 25 novembre 2019 per specificare che la questione da misurare è il costo del capitale livellato dell’elettricità.