Obiettivo dello studio è quello di individuare e valutare soluzioni per i sistemi di raffreddamento di grandi centrali di generazione che siano atte da un lato a contenere fortemente l’uso delle risorse idriche, dall’altro a mantenere livelli di prestazioni energetiche il più elevati possibile. L’obiettivo è stato perseguito ipotizzando il ricorso a sistemi di raffreddamento cosiddetti “ibridi”, cioè basati sull’abbinamento di scambiatori aria/acqua a secco ed a umido. Tale configurazione non contiene di per sé elementi di forte innovazione, ma il loro utilizzo in ambito nazionale è pressochè inesistente e anche a livello mondiale non è ancora riscontrabile una diffusione significativa. Lo studio intende quindi verificare potenzialità applicative e benefici, al momento scarsamente conosciuti. Anzitutto è stata svolta un’ampia disamina delle diverse possibili configurazioni ipotizzabili, definendo quindi una soluzione candidata per lo studio, non necessariamente la migliore in assoluto, ma comunque tale da soddisfare il più possibile criteri di semplicità, economicità e flessibilità operativa. Operata tale scelta, è stato definito l’impianto di riferimento ed eseguito il dimensionamento del sistema ibrido. Si è quindi provveduto a simulare il funzionamento del complesso impianto di generazione/sistema ibrido al variare delle condizioni ambientali, in modo da poter valutare le prestazioni (produzione di energia, consumo di combustibile, consumo di acqua) su un tipico anno di funzionamento e facendo riferimento a tre diversi siti italiani (Nord, Centro, Sud). La valutazione conclusiva dei risultati ottenuti può essere così sintetizzata: • Il sistema ibrido si colloca, come prevedibile, in una fascia intermedia fra le prestazioni tipiche di un sistema totalmente a umido e quelle di un sistema totalmente a secco; è meno efficiente del sistema a umido, ma può consentire forti risparmi di acqua rispetto ad esso. • Tipicamente, si può ottenere una riduzione di un fattore 3 sul consumo di acqua, a fronte di un maggior consumo specifico di circa un punto percentuale. • Il tipico andamento della curva di potenza generata in funzione del vuoto al condensatore, e l’oculata gestione del sistema ibrido che è stata ipotizzata e simulata, assicurano un livello di prestazioni (efficienza, consumo d’acqua) sensibilmente migliore della pura e semplice “media pesata” fra il funzionamento dei sistemi a secco e ad umido singolarmente presi. • Sul piano economico, non si evincono importanti vantaggi in termini di costo del kWh, anche se i valori ottenuti con il sistema ibrido appaiono sensibilmente migliori di quelli relativi ad un puro sistema a secco (ma ancor più sensibilmente peggiori di un sistema a umido).

In sintesi, la tecnologia di raffreddamento ibrida non appare destinata ad una diffusione massiccia, ma può risultare un’importante (ed in casi specifici determinante) opportunità per realizzare impianti di generazione in località in cui vi siano forti limitazioni di disponibilità di acqua, tali da non consentire il reintegro necessario ad un sistema a umido. In questi casi la soluzione ibrida presenta interessanti vantaggi energetici rispetto a quella totalmente a secco.