Rosignano Solvay la fabbrica

La fabbrica



Roselectra - La centrale elettrica turbogas (a metano). Sotto lo schema dell'impianto. (Informativa distribuita da AceaElectrabel)
Il calore e l’elettricità sono due forme di energia fondamentali nell’industria, soprattutto in quella chimica. Per molti prodotti chimici il costo dell’energia rappresenta una parte rilevante del costo finale. Spesso il calore e l’elettricità sono prodotti separatamente, ossia in installazioni diverse. Una caldaia produce l’energia termica, mentre l’energia elettrica viene prelevata dalla rete elettrica nazionale. La cogenerazione utilizza un concetto rivoluzionario: in una sola installazione si combina la produzione di calore con quella di elettricità. Gli obiettivi principali sono quelli di economizzare il combustibile aumentando il rendimento termodinamico e ridurre le emissioni atmosferiche. Per questo motivo, quando vi è un’esigenza continua di energia elettrica e di vapore su un dato sito industriale, la cogenerazione è la risposta adeguata. Gli stabilimenti Solvay di Rosignano soddisfano questa condizione e la realizzazione di una cogenerazione permette di convertire il 74% dell’energia del combustibile in forme di energia utili; il che corrisponde ad un’economia del 18% rispetto alla produzione separata. Il calore agli stabilimenti Solvay viene fornito sotto forma di vapore surriscaldato ad alta pressione. (Da: "Solvay in Val di Cecina" di B.Cheli e B.Luzzati" UniPI)
Fino alla metà degli anni '90 lo stabilimento Solvay di Rosignano produceva con una centrale termoelettrica a olio combustibile, sia energia elettrica che termica. In tale periodo per ridurre i costi e le emissioni atmosferiche e aumentare il rendimento energetico è stato siglato un accordo industriale tra Solvay ed Electrabel (oggi GDF Suez Italia), per la realizzazione di una nuova centrale di cogenerazione da cui è nata la società Rosen S.p.A. La prestazione energetica di questa nuova centrale di cogenerazione molto superiore a quella delle vecchie unità termiche. Inoltre l’utilizzo del metano ha consentito di ridurre notevolmente le emissioni di SO₂ in atmosfera, nonché la produzione di ceneri di combustione e di polveri. Luglio 1997 La centrale Rosen entra in servizio con una potenza elettrica di 356 MW e una produzione nominale di vapore di 410 t/h, destinata a Solvay. La cogenerazione copre la totalità del fabbisogno termico (fornitura di vapore) degli stabilimenti di Rosignano. Inoltre, in caso di problemi sulla rete nazionale, l’impianto Rosen assicura continuità di fornitura elettrica allo stabilimento Solvay, garantendo l’esercizio in sicurezza. E' un investimento (oltre 200 milioni di euro) di Roselectra, con partecipazione maggioritaria di Electrabel (del gruppo belga Tractebel che fa capo al colosso francese Suez, che nel 2002 incorpora Rosen, prima centrale a ciclo combinato di Rosignano e diventa partner strategico di Acea S.p.A.). A settembre 2004 è stata avviata la costruzione di Roselectra a Rosignano. La turbogas funziona con 50 addetti tra diretti e indiretti. Electrabel, (GDF Suez Italia) insieme a Solvay, gestisce la prima centrale a turbogas entrata in funzione nel ’97, con una potenza di 356 megawatt. Gennaio 2007 - Entra in esercizio commerciale la nuova centrale a ciclo combinato dopo la fase testing iniziata a novembre 2006. In totale una potenza installata di circa 800 Mwatt. I due insediamenti industriali si trovano all’interno del perimetro Solvay e sono alimentate dal gasdotto SNAM nazionale (che corre interrato lungo la Strada Statale 206, e che recentemente è stato potenziato nel tratto Macchiaverde – Stazione di Santa Luce).
Il principio di funzionamento Nel settore della produzione di energia elettrica, la soluzione impiantistica che permette di sfruttare al meglio l’energia termica del gas metano prevede la realizzazione di centrali a ciclo combinato. Tale soluzione combina, appunto, due cicli ben conosciuti nel mondo delle centrali termoelettriche: il ciclo a gas ed il ciclo a vapore. Il processo che permette di trasformare il potenziale energetico contenuto nel gas metano, nell’energia elettrica immessa nella rete ad alta tensione si sviluppa attraverso i principali componenti dell’impianto, che nella loro sequenza funzionale sono: la turbina a gas, la caldaia a recupero, la turbina a vapore e l’alternatore. La prima importante trasformazione avviene in camera di combustione, ove il gas metano, bruciando, libera la propria energia. I prodotti della combustione, caratterizzati da un’alta temperatura e pressione, attraversano la turbina a gas, permettendo una prima trasformazione di energia termica in energia meccanica, pari a circa i due terzi dell’energia complessivamente fornita dall’impianto. I gas in uscita posseggono ancora un alto potere energetico, che viene sfruttato all’interno della caldaia a recupero, per la produzione di vapore. Con quest’ultimo è possibile azionare la turbina a vapore, che fornisce il restante terzo di energia meccanica. L’ultima conversione avviene nell'alternatore che trasforma l’energia meccanica, resa disponibile dalle due turbine, in energia elettrica.
Il ciclo a vapore I gas di combustione, all’uscita della turbina a gas, presentano una temperatura prossima ai 600°C. La caldaia permette di recuperare, appunto, il loro potenziale termico, trasformando l’acqua in vapore pressurizzato, senza l’impiego di ulteriore combustibile. Per massimizzare il recupero di energia dai gas, la realizzazione della caldaia prevede tre elementi principali per lo scambio termico: l’economizzatore, che permette un preriscaldamento dell’acqua, l’evaporatore, in cui l’acqua diventa vapore, ed il surriscaldatore, dove il vapore surriscaldandosi sottrae ulteriormente energia termica al gas ad alta temperatura. Il vapore raggiunge così alte temperature e pressioni e viene fatto espandere in turbina a vapore, fino ad una pressione prossima al vuoto assoluto. Tale pressione, che condiziona fortemente il rendimento complessivo dell’intero impianto, è a sua volta legata alle prestazioni di un altro componente della centrale: il condensatore, in cui il vapore ormai esausto viene ulteriormente raffreddato e trasformato in acqua fredda. La sorgente fredda necessaria per condensare il vapore del ciclo è l’acqua di mare, utilizzata in ciclo chiuso e raffreddata con delle torri di raffreddamento a circolazione forzata. Questa soluzione permette di massimizzare i rendimenti della centrale, contenere l’impiego dell’acqua del mare, ridurre gli effetti sul sistema marino e minimizzare l’impatto visivo.
L’alternatore L’energia così sviluppata è ceduta all’alternatore, accoppiato alle due turbine. L’alternatore, carattererizzato da una potenza nominale di 450 MVA, trasforma l’energia meccanica in energia elettrica ad una tensione di 20 kV. Un trasformatore innalza poi la tensione fino a 380 kV, valore idoneo per l’immissione dell’energia nella rete di Alta Tensione e tale da minimizzare le perdite energetiche durante il trasporto verso i centri di utilizzazione.
Il teleriscaldamento Il progetto sviluppato da Roselectra prevede anche un teleriscaldamento. Una certa quantità del vapore prodotto in caldaia, dopo aver attraversato parte della turbina ed aver quindi sviluppato energia meccanica, viene utilizzato per riscaldare l’acqua fino alla temperatura necessaria per il teleriscaldamento di alcuni edifici cittadini di pubblica utilità. (Vedi Rosignano/oggi) (Informativa distribuita da AceaElectrabel)
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