Sebbene il primo utilizzo delle turbine a gas risalga agli anni ’30 del secolo scorso, solamente negli anni ’70 questo tipo di impianto raggiungeva taglie di interesse, attorno ai 50 MW, per una larga diffusione nel mondo industriale. Tuttavia i costi di esercizio delle turbine a gas erano ancora tali da non rendere competitiva questa tecnologia rispetto ai sistemi più tradizionali di produzione di energia. Il grande salto in avanti è stato compiuto negli anni ’80 incrementando le temperature di ingresso dei gas in turbina ed introducendo il ciclo combinato con un notevole incremento del rendimento complessivo. Si pensi che già nel 1985 il fabbisogno di combustibile per kWh prodotto tramite un impianto a ciclo combinato era del 10 % inferiore rispetto a quello richiesto da un impianto a vapore di grossa taglia. Successivamente il miglioramento di efficienza fluidodinamica nei compressori e nelle turbine nonché l’aumento di portate massiche ha portato ad un ulteriore incremento delle taglie delle macchine con una conseguente riduzione dei costi di investimento a seguito delle economie di scala. Passando agli anni 2000 si può osservare che lo sviluppo non si è fermato: l’ulteriore incremento delle portate massiche e delle temperature di ingresso hanno consentito di raddoppiare le potenze unitarie installate e spingere l’efficienza degli impianti a punte attorno al 60%. A seguito di quanto sopra esposto, a partire dagli anni ’90 le turbine a gas ed i cicli combinati hanno contribuito a modificare il panorama degli impianti per la produzione di energia elettrica (si veda ad esempio i dati di diffusione di questo tipo di impianto nel mercato USA, § 2). Se il gas naturale continuerà ad essere disponibile ad un costo accettabile i cicli combinati potranno costituire un elemento fondamentale nel settore degli impianti per la produzione di energia elettrica, presentando i seguenti punti di forza: • relativamente bassi costi di investimento e tempi di realizzazione contenuti, se paragonati ad altri tipi di impianto, • elevati rendimenti, • ridotto impatto ambientale. Tuttavia la sempre maggiore diffusione di questo tipo di impianti, la rapida evoluzione delle loro prestazioni e la sempre maggiore complessità e competitività del mercato elettrico sta portando ad una diversa modalità di impiago dei cicli combinati soprattutto di prima generazione (a più basso rendimento) passando da un utilizzo di base ad un utilizzo di tipo flessibile per coprire le variazioni giornaliere e settimanali. Questo comporterà la necessità di verificare l’idoneità di tali impianti a svolgere un compito differente da quello previsto in fase di progetto e a studiare modalità di gestione degli impianti tali da ridurre le eventuali problematiche legate alla flessibilizzazione. Fin da ora si può affermare che la flessibilizzazione avrà riflessi su: • la vita utile dei componenti, • il controllo dei parametri termodinamici, • il controllo delle emissioni. Al primo di tali aspetti è dedicato il presente rapporto, mentre per il secondo ed il terzo e per maggiori dettagli riguardanti le configurazioni impiantistiche degli impianti a ciclo combinato, le modalità di funzionamento ed i limiti operativi si rimanda al rif. 1.