Sistemi energetici integrati basati su pile a combustibile ad ossidi solidi

Attualmente sono numerose le case costruttrici impegnate nello sviluppo di diverse tipologie di impianti ibridi ad alta efficienza.
Prima fra tutte, la Siemens-Westinghouse Power Corporation di Pittsburgh PA che ha sviluppato e realizzato il primo impianto di potenza da 220 kW che combina un gruppo SOFC ed una turbina a gas. L’impianto è entrato in funzione presso la University of California, Irvine, ed è stato testato con successo ottenendo 164 kW in corrente continua da parte del modulo SOFC ed altri 21 kW in corrente alternata dalla microturbina a gas con un rendimento globale dell’impianto del 55 %.
Sempre la Siemens, nell’Aprile del 2002, ha realizzato ed avviato un altro impianto da 300 kW ad Essen in Germania che produce energia elettrica con un efficienza del 58% (AC/LHV) e con emissioni di SOx, ed NOx inferiori ad 1 ppm.
Una unità da 320 kW costituita da fuel-cells SOFC e turbina a gas è stata messa a punto nel 2001 in Germania dal RWE Energie AG; a questa è seguito nel 2002 il primo impianto da 1 MW realizzato dal Energie Baden- Wurttemberg AG (EnBW), Electricite de France (EDF), Gaz de France e TIWAG Austria.
Agli impianti citati già funzionanti si affiancano un consistente numero di progetti attualmente ancora in fase di studio che si concretizzeranno nei prossimi anni; tra quelli più importanti ricordiamo il progetto che la Siemens-Westinghouse Power Corporation di Pittsburgh PA assieme ad Allison Engine Company sta sviluppando e che prevede un impianto composto da un modulo pressurizzato di fuel-cells ad ossidi solidi (SOFC) accoppiato ad una turbina a gas. Il sistema opera ad una pressione di 7 atm generando una potenza di 20 MW così ripartita: 16 MW dal gruppo SOFC, 4 MW dal turbogas. Il rendimento di questo impianto è del 67 %.
Sempre la Siemens-Westinghouse assieme a Solar Turbines ha sviluppato uno studio di fattibilità di un impianto composto da un modulo SOFC da 11 MW e due turbogas Solar Mercury 50 da 9 MW complessivi, con un rendimento globale vicino al 60 %.
La McDermott Technology, Inc., di Alliance OH, ha infine sviluppato il progetto di un impianto ibrido ad alta efficienza formato da un modulo di fuelcells SOFC planari ed una microturbina a gas. Il sistema produce una potenza di 700 kW di cui 70 kW forniti dal turbogas con un rendimento globale dell’impianto del 70 %.
Con questo ritmo di crescita si prevede che questa tecnologia potrà essere commercialmente matura intorno al 2015.