Repowering di un impianto di dissalazione mediante tecnologia solare termodinamica : il dissalatore di Trapani

In the last few years, the combination of desalination technology and concentrated solar power (CSP) plants has been considered increasingly. Both markets are in constant expansion. The idea of combining the two technologies in geographical areas with high solar radiation and large need for production of drinking water, such as the MENA region (Middle East and North Africa), the Mediterranean, the United States and Australia, can be successful. There are interesting synergies between the two technologies, for example, cogenerating steam from the concentrated solar power cycle to a thermal desalination plant, like a multiple effect distillation (MED) system and produce electrical energy, which can be used to produce desalinated water through reverse osmosis (RO). This dissertation studies the possibility of integrating a solar thermal power plant, using ENEA’s Project Archimede configuration (parabolic trough and molten salt as the heat transfer fluid) with the existing Trapani desalination plant, a multiple effect evaporation system with thermal vapor compression (MED-TVC). In this regard, a model has been developed using power plant heat balance design, simulation and preliminary engineering software, which simulate annually the behavior of several plant configurations. In addition to the plant’s components sizing, an economic analysis and evaluation of the investment was performed, using feed-in tariffs currently available in Italy for the production of energy from renewable sources.

La combinazione tra processi di dissalazione e tecnologia solare termodinamica negli ultimi anni è stata sempre più considerata. Entrambi mercati sono in costante espansione e l’idea di combinare le due tecnologie in zone geografiche con un’alta radiazione solare incidente e grandi necessità di produzione d’acqua potabile, come la regione del MENA (Oriente Medio e Nord Africa), il Mediterraneo, gli Stati Uniti e l’Australia, può essere vincente. Esistono interessanti sinergie tra le due tecnologie, come per esempio, cogenerare vapore dal ciclo di potenza solare termodinamico a un impianto di dissalazione termico di tipo evaporativo a effetti multipli (MED) e produrre energia elettrica, che a sua volta può essere utilizzata per produrre acqua dissalata impiegando processi di osmosi inversa (RO). In particolare questa tesi studia la possibilità di integrare un impianto solare termodinamico, di tipo tecnologia ENEA, a specchi cilindro-parabolici, che utilizza sali fusi come fluido termovettore, con l’impianto esistente, evaporativo a effetti multipli con termo-compressione del vapore (MED-TVC), di Trapani. A tal proposito è stato sviluppato un modello utilizzando dei software di progettazione di processi energetici, che simula il comportamento annuale di diverse configurazioni impiantistiche. Oltre al dimensionamento degli elementi degli impianti è stata fatta anche un’analisi economica e la valutazione dell’investimento sfruttando i metodi d’incentivazioni alla produzione di energia da fonti rinnovabili, presente attualmente in Italia.