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Recupero di energia fredda
Durante la fase di produzione, il gas naturale (GN) viene compresso e raffreddato allo stato liquido (gas naturale liquefatto, GNL) per ridurne il volume e quindi semplificarne il trasporto. Per essere liquefatto, il gas naturale deve essere raffreddato a circa -160°C a 1 atm. Dopo il trasporto, il GNL viene pompato e rigassificato, sfruttando l’apporto di calore fornito da una fonte termica prima dell’immissione nella rete nazionale.
Le tecnologie comuni utilizzate per la rigassificazione del GNL comprendono principalmente vaporizzatori ad acqua di mare “open rack” e vaporizzatori a fiamma sommersa (con GN come fonte termica). Le alternative sono i vaporizzatori a fluido intermedio e i vaporizzatori ad aria ambiente.
L'UTILIZZO DELL'ENERGIA FREDDA RAPPRESENTA MENO DELL'1% DEL SUO POTENZIALE
Nessuna delle tecnologie di rigassificazione sfrutta l’energia fredda disponibile nel GNL, che è di circa 740 kJ/kg di GNL (da -160°C a 0°C a 80 bara).
Gli impianti ORC che utilizzano l’energia fredda sono un modo efficiente per recuperare energia dalla rigassificazione del gas naturale liquefatto e decarbonizzare il settore Oil & Gas.
L’Exergy Cold Energy Plant (CEP) è un efficiente sistema brevettato, basato sulla tecnologia ORC, che rigassifica il gas naturale liquefatto e converte il calore assorbito dall’acqua di mare in energia elettrica, recuperando il prezioso contenuto di exergia del GNL. Il sistema CEP progettato da Exergy raggiunge un’elevata efficienza grazie all’utilizzo della turbina radiale di Exergy (ROT), combinata con il ciclo di condensazione multilivello brevettato.
Come funziona un impianto ORC per il recupero di energia fredda
L’evaporatore scambia calore tra l’acqua di mare e il fluido di lavoro dell’ORC. Il vapore del fluido di lavoro si espande nella turbina, producendo energia nel generatore.
Un condensatore multilivello rigassifica il GNL rilasciando il calore di scarto del ciclo CEP.
La pompa fornisce la pressione necessaria per il ciclo.
I vantaggi di un ciclo di condensazione multilivello abbinato alla ROT di Exergy sono i seguenti:
1
IDONEITÀ ALL'USO DEL PROPANO COME FLUIDO DI LAVORO
Basso costo ed elevata disponibilità
Basso potenziale di riscaldamento globale
Già in uso nel Vaporizzatore a fluido intermedio
2
PRESTAZIONI SUPERIORI RISPETTO ALLA CONDENSAZIONE A LIVELLO SINGOLO A PARITÀ DI CAPACITÀ DI RIGASSIFICAZIONE
Massimizzazione dei ricavi dalla produzione di energia elettrica
3
CONFIGURAZIONE ORC A SINGOLA POMPA CRIOGENICA
Elevata availability dell'impianto
4
CUSCINETTO E ALBERO DELLA TURBINA SI TROVANO NELL'AREA DI PROCESSO NON CRIOGENICA
Non sono necessari materiali esotici
Il gruppo meccanico non è mai esposto a temperature criogeniche
Il CEP è una soluzione economica e a bassa manutenzione che può essere applicata efficacemente nel settore del GNL per:
Il sistema CEP progettato da Exergy raggiunge un’elevata efficienza grazie all’utilizzo della Turbina Radiale centrifuga o “ROT”, di proprietà di Exergy, combinata con il ciclo di condensazione multilivello brevettato.
La configurazione ROT permette naturalmente le fuoriuscite tra gli stadi, consentendo una condensazione a più livelli.
