AMESIS, il nuovo strumento di calcolo solare

Dai sensori satellitari di nuova generazione un aiuto per la caratterizzazione climatica di un territorio

Al fine di caratterizzare in modo completo le peculiarità climatiche di un sito e comprenderne quindi anche il reale potenziale di sfruttamento della risorsa solare, possono dare oggi un fondamentale contributo le misure derivate da sensori satellitari di seconda generazione. Ad esempio, derivare la stima di irradiazione solare al suolo da dati satellitari è di particolare interesse in quanto permette di avere un’informazione continua ed omogenea sull’intero territorio. Al contrario le misure effettuate a terra tramite “piranometri”, sebbene molto accurate hanno una rappresentatività spaziale limitata e sono inoltre affette da errori dovuti all’interpolazione delle misure e all’intercalibrazione degli strumenti. Tali strumenti necessitano inoltre di una costante manutenzione e di una taratura periodica.

Con il nuovo modello AMESIS sviluppato dal CNR (da “An Advanced Model for the Estimation of the Surface Solar Irradiance under all atmospheric conditions using MSG/SEVIRI” di E. Geraldi, F. Romano, and E. Ricciardelli – studio di prossima pubblicazione) è invece possibile avere una stima della radiazione solare al suolo partendo da dati satellitari ad alta risoluzione spaziale (1 km) e temporale (15 min) tenendo conto dell’effetto dovuto sia ai sistemi nuvolosi e sia agli aerosol; inoltre, allo stesso tempo, il modello è in grado di stimare con anticipo la copertura nuvolosa. La previsione della copertura nuvolosa è particolarmente interessante per la stima preventiva della produttività di energia da fonte solare che, a sua volta, è per sua natura molto variabile proprio perché in funzione (almeno in parte) della copertura nuvolosa stessa. Il modello ha quindi in sé le giuste potenzialità per produrre ricadute estremamente significative nei diversi ambiti strategici riguardanti sia la promozione che il miglioramento dell’utilizzo della risorsa solare. Gli ambiti che il modello AMESIS potrebbe sviluppare riguardano in particolare:

1. La conoscenza anticipata della copertura nuvolosa, che risulta essere di estremo interesse per il gestore della rete elettrica al fine di valutare in anticipo la quantità di potenza immessa nella rete. Tale aspetto è quindi di cruciale importanza nella programmazione dell’approvvigionamento da fonti tradizionali e nella definizione delle tariffe da parte del gestore evitando anche rischi di approvvigionamento e spreco dell’energia prodotta da fonte solare.

2. Messa a punto di strumenti di pianificazione per una corretta localizzazione di solar farm e sulle azioni da intraprendere per una più efficiente generazione diffusa. Ciò consente la conoscenza di zone caratterizzate da elevati valori di irradiazione per condizioni orografiche particolari, oltre ad un utilizzo più efficiente delle tecnologie per la produzione di energia elettrica e termica da fonte solare.

3. Messa a punto di strumenti tecnico operativi a supporto della pianificazione urbana e della pianificazione delle azioni di retrofitting energetico sul patrimonio edilizio esistente (residenziale, industriale, pubblico). Questo permette una maggiore definizione delle cartografie di irraggiamento solare su scala urbana in grado di fornire agli amministratori degli impianti FV, strumenti di indirizzo meno generici, finalizzati all’installazione diffusa delle tecnologie fotovoltaiche su aree di utilizzo realmente idonee. La realizzazione di cartografie relative ai reali valori di irraggiamento al suolo su scala urbana/comunale consentirebbe inoltre un significativo miglioramento delle prestazioni delle installazioni FV ed un superamento degli strumenti attualmente a disposizione dei tecnici basati spesso su metodi troppo approssimati (come la stessa interpolazione di dati).

di Filomena Romano  (CNR-IMAA)  e  Edoardo Geraldi  (CNR-IBAM)