I sistemi solari a concentrazione hanno grandissime potenzialità, per la loro capacità di raggiungere alte temperature e raccogliere grandi quantità di energia. Shap è impegnata in un ampio programma di ricerca e sviluppo industriale dei sistemi solari a torre ed eliostati.
Le torri solari da noi realizzate possono generare energia elettrica, calore e raffrescamento, in modo completamente “pulito” grazie alla integrazione fra energia solare e combustibili di origine vegetale, quali l’olio vegetale puro, o la biomassa lignocellulosica.
L’integrazione fra le tecnologie del solare a concentrazione e la biomassa, offre l’opportunità di risolvere le problematiche connesse alla discontinuità della fonte solare. La biomassa è energia stoccata dalla fotosintesi, pertanto essa permette di evitare, al fine di realizzare forniture di energia con continuità, il ricorso a stoccaggi termici dell’energia solare, costosi e poco efficienti.
Se si affronta la problematica della produzione di energia pulita dal punto di vista della biomassa, l’integrazione della fonte solare riduce il consumo di biomassa di valori  considerevoli, perchè essa, a differenza della biomassa, è discontinua ma gratuita.
La torre solare di Shap, si basa su tecnologie originali ed esclusive, in parte realizzate direttamente da Shap ed in parte ottenute da licenza e trasferimento tecnologico dalla Agenzia Aerospaziale Tedesca.

Attualmente è in corso la realizzazione di un nuovo progetto di torre in Sicilia, finalizzato alla verifica e messa a punto delle procedure di produzione industriale su larga scala ed alla  certificazione macchine.

I principali componenti della torre solare sono:

• il campo solare costituito dagli eliostati, ACTA (Astigmatism Correction Target Allignement), di nostra ideazione e costruzione. Le soluzioni adottate permettono una rilevante accuratezza di puntamento ed una significativa riduzione delle aberrazioni ottiche dovute alla formazione di caustiche nella geometria dello spot solare.

Eliostato

Campo eliostatico

• PCU (Power Conversion Unit) composto da:
  • il ricevitore solare volumetrico (Volumetric Solar Receiver – VSR), che può generare 250 kW di energia termica, il cuore della tecnologia delle torri di Shap, frutto della ventennale attività di ricerca della DLR, di cui la nostra società è licenziataria e produttore. Il VSR è un serbatoio in pressione in cui entra lo spot solare e per irradiazione diretta viene portata ad altissima temperatura l’aria in pressione proveniente dal compressore di una turbina di tipo aeronautico. La nostra società costruisce su licenza due tipi di VSR, in grado di lavorare rispettivamente a 800°C ed a 1000°C. Essi sono in grado di alimentare turbine aeronautiche di diverse configurazioni.

VSR- Volumetric Solar Receiver [DLR]

Il VSR è costituito dalle seguenti parti: ottica secondaria, receiver window+adsorber e vessel.

• L’ottica secondaria (CPC) è una struttura molto simile ad un tronco di cono, al cui interno sono alloggiate su complesse figure geometriche le superfici riflettenti. Ha la funzione di allargare l’angolo di accettazione dell’apertura del VSR, a cui è solidalmente integrato.

Compound Parabolic Concentrator: ricevitore secondario

• La bocca del ricevitore, Receiver Window,  è una campana di quarzo estremamente sofisticata in grado di interfacciare l’ottica secondaria con l’assorbitore. Questo componente consente la trasmissione del calore all’aria comburente proveniente dai compressori del turbogruppo, per contatto diretto del flusso fotonico con le mole di aria.
• Infine il vessel è una speciale caldaia in pressione.

Vessel