Con un orientamento dei moduli verticale est-ovest, i picchi di potenza possono essere raggiunti nelle ore mattutine e serali, alleggerendo il peso degli impianti fotovoltaici sulle reti elettriche e facendo affidamento su una minore capacità di stoccaggio energetico
Flessibilità della rete, agricoltura e pannelli solari verticali
(Rinnovabili.it) – E se in un futuro non troppo lontano avessimo campi coltivati che dividono il proprio spazio con file di pannelli solari verticali?
Le nuove tecnologie non stanno solamente aumentando efficienze e durata di celle e moduli fotovoltaici, ne stanno anche cambiando in modo tangibile la relazione con l’ambiente. Per una vita, l’impianto solare “standard” è stato quello con pannelli rivolti a sud e inclinati con un angolo compreso tra 20 e 35 gradi, al fine di garantire la massima produzione di energia possibile. Una disposizione che ha avuto e sta avendo dirette conseguenze sulla gestione energetica. La maggior parte dell’elettricità viene infatti prodotta durante le ore centrali della giornata, soprattutto in estate. Aumentando la necessità di sistemi di accumulo che compensino le fluttuazioni durante la giornata o la stagione.
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Secondo un gruppo di ricerca di Lipsia esiste però un approccio capace di far progredire la diffusione del fotovoltaico senza ridurre ulteriormente la flessibilità della rete. Come? Installando pannelli solari verticali e bifacciali. E impiegando a tale scopo i terreni agricoli. “I moduli fotovoltaici bifacciali possono utilizzare l’energia solare da entrambi i lati”, spiega Sophia Reker dell’Università di scienze applicate di Lipsia. “Installati con orientamento est-ovest, la maggior parte dell’elettricità viene generata al mattino e alla sera. Ciò ridurrebbe la necessità di stoccaggio di elettricità e allo stesso tempo minimizzerebbe la quantità di terreno necessaria per la generazione di elettricità”, aggiunge la ricercatrice e autrice principale dello studio pubblicato su Smart Energy (testo in inglese).
Moduli fotovoltaici verticali, perché convengono?
La ricerca ha valutato l’impatto dei diversi orientamenti dei pannelli sulla distribuzione del rendimento energetico, utilizzando il sistema informativo geografico fotovoltaico (PVGIS) del Centro comune di ricerca della Commissione europea. Gli scienziati hanno così scoperto che nel caso di pannelli solari verticali a doppia faccia, nonostante diminuisca di un fattore da 4 a 5 la potenza installata per area, il doppio uso del suolo (produzione elettrica ed agricola) consentirebbe un vasto un potenziale tecnico nell’intervallo terawattora ogni anno. Nel dettaglio Reker e colleghi hanno modellato un sistema energetico per la Germania in linea con gli obiettivi tedeschi di protezione del clima, ipotizzando un aumento degli impianti fotovoltaici dagli attuali 58 GW a 400 GW nel 2030.
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Nel loro studio, i ricercatori hanno mostrato come la necessità di accumulo diminuisca, installando la maggior parte della nuova capacità fotovoltaica, verticalmente con orientamento est-ovest. “Si potrebbe dimostrare – si legge nell’articolo – che i sistemi fotovoltaici verticali consentono una minore capacità di storage o un minore utilizzo delle centrali elettriche a gas. Senza alcuna opzione di stoccaggio è possibile una riduzione delle emissioni complessive di anidride carbonica fino a 10,2 Mt/a”.
