Solare galleggiante - Floating solar

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Fotovoltaico galleggiante

Il solare galleggiante o fotovoltaico galleggiante (FPV), a volte chiamato floatovoltaics , è un pannello solare montato su una struttura che galleggia su uno specchio d'acqua, tipicamente un bacino idrico o un lago.

Il mercato di questa tecnologia di energia rinnovabile è cresciuto rapidamente dal 2016. I primi 20 impianti con capacità di poche decine di kWp sono stati costruiti tra il 2007 e il 2013. La potenza installata ha raggiunto i 3 GW nel 2020, con 10 GW previsti entro il 2025.

I costi per un sistema flottante sono superiori del 20-25% rispetto ai sistemi a terra.

Caratteristiche della tecnologia

Ci sono diverse ragioni per questo sviluppo:

  1. Nessuna occupazione del terreno : il principale vantaggio degli impianti fotovoltaici galleggianti è che non occupano alcun terreno, tranne le limitate superfici necessarie per l'armadio elettrico e le connessioni alla rete. Il loro prezzo è paragonabile a quello delle piante a terra, ma forniscono un buon modo per evitare il consumo di terra .
  2. Installazione e smantellamento : gli impianti fotovoltaici galleggianti sono più compatti degli impianti a terra, la loro gestione è più semplice e la loro costruzione e disattivazione immediata. Il punto principale è che non esistono strutture fisse come le fondamenta utilizzate per un impianto a terra quindi la loro installazione può essere totalmente reversibile.
  3. Risparmio e qualità dell'acqua: la copertura parziale dei bacini può ridurre l'evaporazione dell'acqua. Questo risultato dipende dalle condizioni climatiche e dalla percentuale di superficie coperta. In climi aridi come parti dell'India questo è un vantaggio importante poiché si risparmia circa il 30% dell'evaporazione della superficie coperta. Questo può essere maggiore in Australia, ed è una caratteristica molto utile se il bacino viene utilizzato per scopi irrigui.
  4. Raffreddamento: raffreddare la struttura galleggiante è semplice. Il raffrescamento naturale può essere incrementato da uno strato d'acqua sui moduli fotovoltaici o sommergendoli, il cosiddetto SP2 (Pannello Solare Fotovoltaico Sommerso). In questi casi l'efficienza globale dei moduli fotovoltaici aumenta grazie all'assenza di deriva termica, con un guadagno di energy harvesting fino all'8-10%.
  5. Inseguimento: una grande piattaforma galleggiante può essere facilmente ruotata e può eseguire un inseguimento verticale: questo può essere fatto senza sprechi di energia e senza la necessità di un complesso apparato meccanico come negli impianti fotovoltaici a terra. Dotare un impianto fotovoltaico galleggiante di un sistema di inseguimento costa poco in più, mentre il guadagno energetico può variare dal 15 al 25%.
  6. Opportunità di accumulo : la presenza di acqua suggerisce naturalmente di utilizzare l'accumulo di energia per gravità principalmente nell'accoppiamento con i bacini idroelettrici. Tuttavia sono state esplorate altre possibilità e in particolare sono stati suggeriti sistemi di accumulo di energia ad aria compressa .
  7. Controllo dell'ambiente: le fioriture algali , grave problema nei paesi industrializzati, possono essere ridotte. La parziale copertura dei bacini e la riduzione della luce sulle incrostazioni biologiche appena sotto la superficie, insieme a sistemi attivi, possono risolvere questo problema. Questa è solo una parte del problema più generale della gestione di un bacino idrico generato da attività industriali o da esse inquinato.
  8. Miglioramento dell'efficienza: molti studi affermano che i pannelli solari sull'acqua sono più efficienti. Il guadagno energetico riportato varia dal 5 al 15%.

Il solare galleggiante è spesso installato sull'energia idroelettrica esistente .

Storia

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Capacità installata in tutto il mondo in MW

Cittadini americani, danesi, francesi, italiani e giapponesi sono stati i primi a registrare i brevetti per il solare galleggiante. In Italia il primo brevetto registrato relativo ai moduli fotovoltaici sull'acqua risale a febbraio 2008.

Il gruppo di ricerca MIRARCO (Mining Innovation Rehabilitation and Applied Research Corporation Ontario, CANADA) cita diverse soluzioni proposte nel 2008-2011 e 2012-2014. La maggior parte degli impianti può essere classificata in tre categorie:

  • Impianti fotovoltaici costituiti da moduli montati su pontoni
  • Moduli fotovoltaici montati su zattere costruiti in plastica e acciaio zincato
  • Moduli fotovoltaici montati su zattere, completamente in plastica.

Riferimenti

Bibliografia

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