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Oct 26, 2023

Doosan Enerbility inaugura una nuova era nella produzione nazionale di motori a turbina a gas

Il 28 luglio, Doosan Enerbility ha completato un test operativo continuo di 240 ore del suo primo motore a turbina a gas di produzione nazionale con una potenza di 270 MW e ha avviato l'operazione commerciale presso il Gimpo

Il 28 luglio, Doosan Enerbility ha completato un test operativo continuo di 240 ore del suo primo motore a turbina a gas prodotto a livello nazionale con una potenza di 270 MW e ha avviato le operazioni commerciali presso la centrale combinata di calore ed elettricità di Gimpo gestita da Korea Western Power (KOWEPO). Grazie a questo risultato, KOWEPO prevede di fornire elettricità a circa 500.000 famiglie e calore a 80.000 famiglie nelle vicinanze.

Le turbine a gas, spesso definite il “gioiello della corona dell’ingegneria meccanica”, sono dispositivi di potenza utilizzati per generare elettricità nelle centrali elettriche a gas naturale liquefatto (GNL). Nelle centrali termiche o nucleari convenzionali, il carbone viene bruciato oppure la fissione nucleare viene utilizzata per produrre vapore, che poi alimenta la rotazione delle pale di una turbina. Il generatore annesso, collegato alla turbina, gira di conseguenza, portando alla generazione di energia elettrica.

Le centrali elettriche alimentate a GNL operano con un approccio diverso. All'interno di una turbina a gas, sia il gas naturale che l'aria compressa vengono immessi e accesi contemporaneamente, consentendo la combustione del carburante. I risultanti gas di scarico ad alta temperatura e alta pressione vengono convogliati per far ruotare la turbina a gas stessa, che poi aziona il generatore collegato. In particolare, il processo non prevede la generazione separata di vapore, contribuendo alla natura leggera e maneggevole della turbina a gas. Ad esempio, la turbina a gas utilizzata nella centrale elettrica di Gimpo misura 11,5 metri di lunghezza e pesa 330 tonnellate, rendendola più piccola e leggera rispetto a una turbina a vapore convenzionale, che tipicamente misura 12 metri e pesa 500 tonnellate.

Vanta anche un’efficienza impressionante. Nelle centrali termoelettriche combinate, dove vengono forniti sia elettricità che calore, le turbine a gas sfruttano il calore residuo dei gas di scarico, che rimane elevato anche dopo la produzione di elettricità. Questa energia residua viene sfruttata per azionare una turbina a vapore, massimizzando efficacemente l'efficienza complessiva. La centrale Gimpo funziona secondo un principio simile.

La sfida sta nella difficoltà di creare materiali in grado di resistere al calore estremo dei gas di scarico che superano i 1.500 gradi Celsius. Questa complessità ha portato ad un numero limitato di produttori in tutto il mondo di turbine a gas. Esistono infatti solo cinque società tra cui General Electric (GE) negli Stati Uniti, Mitsubishi Power in Giappone e Siemens in Germania. Questa scarsità di opzioni è il motivo per cui tutte le circa 150 turbine a gas installate nelle centrali elettriche nazionali sono di origine straniera. Nonostante i costi significativi associati alla manutenzione e alle riparazioni, non c’era altra alternativa che affidarsi a questi produttori stranieri.

Dopo numerosi tentativi ed errori, Doosan è riuscita a sviluppare un "materiale in lega super resistente al calore" in grado di resistere a temperature fino a 1.500 gradi Celsius. Per evitare il surriscaldamento, l’azienda ha anche creato dei percorsi all’interno delle pale della turbina a gas, consentendo il passaggio dell’aria fredda. Questo impegno incessante ha portato al successo di Doosan Enerbility nel settembre 2019, quando ha raggiunto il traguardo dello sviluppo della prima turbina a gas domestica su larga scala.

Doosan Enerbility intende cogliere l'opportunità di elevare ulteriormente le turbine a gas al loro core business. Un rappresentante dell’azienda ha dichiarato: “Esaminando i piani di costruzione di centrali elettriche nazionali fino al 2030, l’utilizzo di turbine a gas prodotte internamente potrebbe potenzialmente portare a un sostanziale effetto di sostituzione delle importazioni di circa 10 trilioni di won [7,65 miliardi di dollari]”.

Recentemente, c’è stata una spinta verso lo sviluppo di turbine a idrogeno che utilizzano una miscela di gas naturale e idrogeno, nota come “miscela di idrogeno”. Doosan ha dichiarato: “Il nostro obiettivo è sviluppare la prima turbina alimentata a idrogeno su mega scala da 400 MW entro il 2027”.